長春光機(jī)所在寬光譜光電突觸器件研究中取得進(jìn)展

2025-03-26 10:35:22來源：長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所關(guān)鍵詞：寬光譜光電突觸器件閱讀量：7240

　　隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)駕駛、智能機(jī)器人和智能制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)因串行處理方式導(dǎo)致功耗增加和信息延遲等問題，逐漸難以滿足日益增長的算力需求。

　　神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)因其低功耗、高數(shù)據(jù)處理速度等優(yōu)勢，成為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，當(dāng)前一體化神經(jīng)形態(tài)器件在寬譜探測、弱光檢測和數(shù)據(jù)保持等方面仍存在不足。為此，中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所李紹娟、黎大兵研究團(tuán)隊(duì)提出了一種基于Ta2NiSe5/SnS2異質(zhì)結(jié)的光電突觸晶體管，通過氣體吸附輔助的持久光電導(dǎo)策略，實(shí)現(xiàn)從紫外到近紅外的寬譜高光電轉(zhuǎn)換效率和長時(shí)數(shù)據(jù)保留能力。

　　該器件在紫外到近紅外波段展現(xiàn)出優(yōu)異的光電探測性能，其在可見光波段(405nm)的光電響應(yīng)度達(dá)到5.6×103 A/W，量子效率突破1.7×106%。此外，通過氣體吸附輔助的持久光電導(dǎo)策略，器件在375-1310nm寬譜范圍內(nèi)展現(xiàn)出長時(shí)數(shù)據(jù)保留能力，雙脈沖易化(PPF)指數(shù)達(dá)到158%，顯著提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對視覺信息處理的精度和效率。同時(shí)，該器件還成功模擬了人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞對多光譜信號的感知與識別功能，為多光譜神經(jīng)形態(tài)視覺系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)提供了高效、仿生的解決方案。

　　長春光機(jī)所在寬譜光電突觸領(lǐng)域的這一重要成果，為光電子學(xué)和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的思路，未來有望在人工智能技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。相關(guān)成果以“Physisorption-Assistant Optoelectronic Synaptic Transistors Based on Ta2NiSe5/SnS2 Heterojunction from Ultraviolet to Near-Infrared”為題發(fā)表在國際頂尖光學(xué)期刊《Light: Science & Applications》。

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