近日,安徽大學(xué)場(chǎng)效應(yīng)器件與柔性顯示團(tuán)隊(duì)在光電子器件領(lǐng)域取得新進(jìn)展,相關(guān)研究成果以“具有寬光譜響應(yīng)的雙模式半導(dǎo)體器件實(shí)現(xiàn)光電探測(cè)與類腦計(jì)算”為題,在材料學(xué)科頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》上在線發(fā)表。材料科學(xué)與工程學(xué)院博士后付燦為論文第一作者,安徽大學(xué)何剛教授和合肥工業(yè)大學(xué)羅林保教授為論文共同通訊作者,安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為第一通訊單位。
高性能半導(dǎo)體器件能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能,對(duì)未來(lái)先進(jìn)技術(shù)的微型化和集成化挑戰(zhàn)至關(guān)重要。然而,將雙功能整合到單一器件中存在固有困難。為解決該問(wèn)題,何剛教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)筑了一種高性能雙模器件,基于超薄鈍化層與PbS/Si混合異質(zhì)結(jié)相結(jié)合,成功實(shí)現(xiàn)光電探測(cè)和類腦處理雙功能模式。在模式1中,器件異質(zhì)結(jié)有效分離光生電子-空穴對(duì),展現(xiàn)出從紫外到近紅外(265 - 1650 nm)波長(zhǎng)的超寬光譜響應(yīng);它還能夠重現(xiàn)256×256像素的高質(zhì)量圖像,在光強(qiáng)為8.58 μW/cm2時(shí),Q值低至0.00437 μW/cm2。在模式2中,器件具備典型的PPC行為,能夠作為類腦器件,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字的分類,準(zhǔn)確率為96.5%,凸顯了其在時(shí)間信息處理中的有效性。該工作為雙模式光電器件的構(gòu)筑與發(fā)展提供了實(shí)驗(yàn)借鑒,將有力推動(dòng)多功能器件在智能芯片應(yīng)用中的多模式和集成化的快速發(fā)展。
雙模式半導(dǎo)體器件在單像素成像和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字分類上的應(yīng)用
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