近日，我校许小红教授、薛武红教授与上海交通大学刘钢研究员合作，基于缺陷工程在单一器件中集成了具有波长选择性的光电探测和神经形态视觉传感功能。研究成果以“Wavelength-Selective Photodetector and Neuromorphic Visual Sensor Utilizing Intrinsic Defect Semiconductor”为题，在国际顶级期刊Advanced Functional Materials（SCI一区TOP，影响因子：18.5）上发表。博士研究生王鹏（导师：许小红教授）为论文第一作者。该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目的资助。

随着人工智能和物联网的快速发展，多元化且日益复杂的应用场景对机器视觉技术提出了更高要求，亟需构建一种能够自适应场景需求、实现高效精准视觉信息捕获与处理的智能视觉系统。鉴于此，该团队报道了一种基于本征缺陷半导体In₂S₃的波长选择性人工神经形态视觉系统，实现光电探测和神经形态视觉传感的功能集成。作为光电探测器，在359 nm波长下，器件展示出473.6 A W⁻¹的高光响应率、1.6 × 10⁵%的高外量子效率和0.3/1.4 ms的快速上升/下降时间。作为一体化的神经形态视觉器件，在671 nm的波长下成功模拟了光电驱动的典型突触可塑性，包括成对脉冲促进(PPF)、短期可塑性(STP)、长期可塑性(LTP)和“经验学习”。此外，基于人工卷积神经网络实现了对12个字母图像“SHAN XI NORMAL”的一步识别，展示出大规模信息的并行处理能力。该研究为开发复杂应用场景下的紧凑型高级智能视觉系统提供了一种新的策略。

图1. 基于In₂S₃的高性能光电探测器

 图2. 基于In₂S₃神经形态视觉传感器的信息并行处理能力

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202407746