锗基浮栅光电晶体管

可见红外双极响应

该光电晶体管通过浮栅存储电荷,实现可见光与红外双波段双极光响应,可模拟视网膜双极细胞的ON/OFF通路分离功能。

Qiancui, Zhang · 张亦驰 · Xie, Liu · 张宁宁 · Tian, Miao · 胡辉勇 · 王黎明 · 朱樟明

Advanced Science 2025

参数信息

光响应波段
450-1550 nm
光响应度(可见光双极模式)
10^4 A W-1
光响应度(近红外双极模式)
10^4 A W-1

技术优势

红外也能响应

利用锗的近红外光吸收和光门控效应,器件在近红外波段也产生双极光响应,突破了传统双极细胞模拟仅限可见光的限制。

单器件双工作模式

通过底栅电压脉冲调制,沟道与石墨烯之间形成方向相反的肖特基内建电场,单个器件即可在不同极性状态间切换,无需多个单元实现ON/OFF分离。

非易失状态存储

浮栅可以非易失地存储电子或空穴,无需持续施加电压即可保持极性状态,适合低功耗仿生视觉应用。

支持片上图像处理

基于单一器件的双波段双极响应,实现了卷积运算的图像锐化处理,可将图像增强功能集成到传感器端。

应用场景