黑砷磷偏振光电晶体管

近红外响应 2.88 A/W

基于二维黑砷磷纳米片的偏振敏感神经形态器件，可同时实现偏振光探测与突触可塑性模拟，用于偏振分辨成像与神经形态视觉。

Zhang, Shi · Shuguang, Zhu · 张力波 · Chen, Cheng · Wenqi, Mo · Yunduo, Zhang · Wen, Yuanfeng · Zhang, Kaixuan · Han, Jiayue · Liu, Changlong · He, Jiale · 唐伟伟 · 王军 · 李冠海 · 张凯 · 王林 · 陈效双

Light: Science and Applications 2026

参数信息

峰值响应度

2.88 A W⁻¹

偏振比

4.7

动态范围

40 dB

配对脉冲易化

201 %

分类准确率

90 %

重建准确率

71.38 %

技术优势

近红外响应强

在近红外通信波段峰值响应度达 2.88 A W⁻¹，可直接用于光通信探测。

偏振区分度高

偏振比达 4.7，能有效区分入射光偏振态，减少眩光干扰。

突触行为可调

通过栅压和偏振光调控，器件可模拟多种突触行为，包括短期可塑性和长期记忆巩固。

偏振成像能力强

利用 Stokes 参数提取和线偏振度映射，可高保真重建隐藏目标，揭示常规成像不可见的偏振特征。

应用场景

• 偏振成像：利用偏振比 4.7 提取 Stokes 参数，重建常规成像不可见的隐藏目标。
• 神经形态视觉：模拟突触可塑性，直接处理偏振视觉信息，减少眩光和冗余数据。
• 光电探测：近红外波段响应度 2.88 A W⁻¹，探测性能优于许多二维材料器件。
• 光通信：在近红外通信波段实现高响应度和宽动态范围，适合光信号探测。
• 神经形态计算芯片：栅压调控突触权重，构建混合光电神经网络，分类准确率超 90%。