近期,bv1946伟德官网纳米电子学交叉研究团队(NEXT)在神经形态视觉感知领域取得重要进展。团队针对现有器件难以兼顾宽光谱感知与高效计算的难题,研发出一种基于TeSeO/InZnO异质结的宽带光电突触。相关成果以《Bioinspired TeSeO/InZnO Optoelectronic Synapse for Broadband UV-Visible-NIR Sensing and Multifunctional Reservoir Computing》为题,发表于国际知名学术期刊《Nano Letters》(中科院1区Top)。
神经形态视觉感知是类脑计算的重要方向,旨在通过“感存算一体化”解决传统架构的数据传输延迟与能耗问题。然而,现有器件大多局限于单一波段响应,难以适应复杂光环境。 针对这一关键瓶颈,NEXT团队提出并验证了“窄带隙/宽带隙协同耦合”的设计策略。该光电突触晶体管成功实现了从紫外(360 nm)到近红外(1550 nm)的超宽带响应,在不同波段光刺激下均能表现出稳定的兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化及可控记忆转变等类生物特性,为多光谱环境下的视觉信息处理提供了可靠的硬件基础。
基于该器件优异的非线性动力学特性,团队构建了多功能储备池计算(Reservoir Computing)系统,并在实际任务中展现出卓越性能:在彩色图像分类任务中,系统识别准确率达到 93%;在二阶非线性动力学方程求解任务中,归一化均方根误差(NRMSE)低至 4.19×10⁻⁴。 这一数据表明,该系统不仅“看得广”,更具备处理复杂时序信号的高效计算能力。
bv1946伟德官网青年教师朱力博士为论文第一作者兼通讯作者,bv1946伟德官网于志浩教授、南京大学万昌锦副教授为本文共同通讯作者。 该成果是NEXT团队继 Adv. Mater. (2025)、Appl. Phys. Lett. (2025)及 IEEE TED (2026)之后,在视觉神经元器件与系统集成方向取得的又一突破,系列成果标志着团队在多光谱神经形态感知领域已形成具有连贯、系统的研究布局。

图1 人类视觉感知系统示意图与多光谱感知TeSeO/InZnO光电突触储备池计算。
撰稿:朱力 编辑:唐丽 审核:张吉良、于志浩


