美国伊利诺伊大学的新研究取得了进展，光学显微镜为该领域提供了解决许多领域具有挑战性问题的新工具。

据该团队称，他们的研究将使研究人员能够直接可视化具有深度亚波长分离的未标记物体。这意味着科学家可以在不进行任何图像后处理的情况下看到纳米级结构。

这项工作始于 2018 年，当时研究人员正在对晶圆缺陷检测进行理论研究，需要构建一个模拟工具来模拟光如何通过显微镜系统传播。当他们看到其中一种配置的模拟结果时，他们开始开发一种封闭形式的分析表达式，可以解释结果并检验他们的假设。

单个纳米线及其和制造缺陷的实验可视化。新的和传统的光学显微镜方法分别标记为 (EC) 和 (No EC) [来源：Lynford Goddard, Grainger Engineering]。

该团队最终实现了必要的实验条件，并直接可视化了他们的**组深亚波长物体。他们解释说，他们的实验利用反对称激发和非共振放大来提高纳米级物体的信噪比。

该团队展示了该技术可以使用低数值孔径物镜 (0.4 NA) 在宽视场 (726-μm × 582-μm) 上感知自由形式和固定形式的纳米尺度物体。测试样品上的一些纳米线存在制造缺陷。研究人员表示，这使他们能够展示半导体芯片中亚 20 nm 缺陷的可视化。

研究人员表示，在未来，该技术可以通过选择具有优化几何形状和适当折射率的纳米线以及在纳米线周围形成功能组图案来应用于生物物体的可视化传感。一旦目标分析物被捕获，它们*充当可以从光学图像直接可视化的对象。