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我国科研团队在人工智能视觉芯片领域取得重要突破
2025年12月12日 10:03:59
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：4682
优化后的钙钛矿光电探测器件能够同时达到超过88%的EQE和25.7 MHz的高带宽(响应时间为23.8ns)，成功实现了对于高速旋转物体的无拖影成像，展现出优异的高保真与低延迟机器视觉能力。
近日，电子科技大学基础与前沿研究院巫江教授团队与哈尔滨工业大学(深圳)陈怡沐教授团队在新型视觉探测芯片领域取得关键进展。研究从器件物理出发，系统阐明了界面接触电势调控对于突破“效率-速度”权衡问题的物理机制。
在人工智能与物联网时代，机器视觉系统对图像传感器的性能提出了前所未有的要求：不仅需要高分辨率与高保真度(效率)，还必须具备极低的延迟与高速响应(速度)。然而，传统半导体光电探测器件的物理特性导致其性能长期受限于“效率-速度权衡”，即提升响应速度往往以牺牲探测灵敏度与信噪比为代价，这一根本矛盾严重制约了自动驾驶、工业检测、高速摄影及虚拟现实等前沿应用的发展。
研究团队创新性地从器件物理本源出发，将目光聚焦于光电转换的核心界面。他们系统地阐明了通过精准调控钙钛矿异质结界面处的接触电势行为，能够有效调控光生载流子的分离、传输与复合动力学过程，从而在物理机制上打破上述性能桎梏。该研究明晰了在高EQE条件下(>80%)限制器件响应速度的根本物理机制，即响应时间主要由载流子输运过程决定，而非传统的电阻-电容时间常数限制，从而提出了一种基于偶极分子修饰的界面接触电势调控策略。基于此理论发现，团队成功设计并制备出新型视觉探测器件。该器件在实现极高光电探测效率(高保真)的同时，将响应速度推近至理论极限，实现了低至微秒甚至纳秒级的探测延迟。
优化后的钙钛矿光电探测器件能够同时达到超过88%的EQE和25.7 MHz的高带宽(响应时间为23.8ns)，成功实现了对于高速旋转物体的无拖影成像，展现出优异的高保真与低延迟机器视觉能力。
研究成果深化了对钙钛矿光电探测器界面物理的理解，为设计下一代高性能光电器件提供了全新的理论框架和调控策略。团队所研制的高保真、低延迟器件原型，为开发面向实时人工智能处理的“感算一体”视觉芯片奠定了核心器件基础。
研究成果High-Fidelity and Low-Latency Machine Vision via Manipulation of Contact Potential Behaviors at Perovskite Hetero-Interfaces于近日发表在《先进材料》(ADVANCED MATERIALS)。
参考来源：中国科学报
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