寬光譜光電突觸器件研究獲新進(jìn)展

　　本報(bào)長春5月14日電（見習(xí)記者張楠 記者任爽）近日，中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所在寬光譜光電突觸器件研究中取得進(jìn)展，該所研制的鉭鎳硒硫化錫異質(zhì)結(jié)光電突觸晶體管可實(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，顯著提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)視覺信息處理的精度和效率。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)中得到深度應(yīng)用。

　　隨著人工智能技術(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)視覺系統(tǒng)的串行處理方式因功耗增加、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)模擬人腦神經(jīng)元和突觸結(jié)構(gòu)，采用并行處理方式，能夠同時(shí)處理多路信息，從而顯著降低功耗并提升數(shù)據(jù)處理速度，成為計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

　　鑒于以上原因，長春光機(jī)所李紹娟、黎大兵研究團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)性構(gòu)建氣態(tài)刺激響應(yīng)調(diào)制機(jī)制，通過氣體吸附輔助的持久光電導(dǎo)策略，使該器件能看清以前根本看不見的“光譜暗語”，對(duì)比傳統(tǒng)硅基探測(cè)器“視力”強(qiáng)10萬倍。同時(shí)，其數(shù)據(jù)保留時(shí)長較現(xiàn)有技術(shù)延長100倍，大幅度提升了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理信息的精度和效率。

　　該器件還成功模擬了人眼視網(wǎng)膜細(xì)胞對(duì)多光譜信號(hào)的感知與識(shí)別功能，使智能設(shè)備可同時(shí)解析紫外、可見光、紅外等多維度光信號(hào)，為多種場(chǎng)景提供高效、仿生的解決方案，如在工業(yè)檢測(cè)中利用紫外波段發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品表面人眼難以察覺的細(xì)微瑕疵，或在安防監(jiān)控領(lǐng)域利用紅外波段在弱光環(huán)境下精準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo)。

　　研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、長春光機(jī)所研究員李紹娟介紹，團(tuán)隊(duì)研究聚焦于拓寬光電突觸的響應(yīng)波段、提高對(duì)弱光信號(hào)的檢測(cè)能力、增強(qiáng)器件作為輸入層的圖像預(yù)處理能力3個(gè)關(guān)鍵方向，讓未來的智能設(shè)備能不受光線因素干擾穩(wěn)定高效地獲取信息，并第一時(shí)間將雜亂無章的原始圖像轉(zhuǎn)化為易于分析的形式，讓智能設(shè)備在面對(duì)復(fù)雜圖像時(shí)，也能迅速做出精準(zhǔn)判斷。

　　當(dāng)前，該研究已進(jìn)入從實(shí)驗(yàn)室邁向產(chǎn)業(yè)化的過渡階段。李紹娟表示，這項(xiàng)技術(shù)將推動(dòng)機(jī)器視覺向更高智能水平躍遷，智能設(shè)備將擁有更靈敏、更智慧的眼睛，完成更多人類難以企及的任務(wù)。