中國科學(xué)院上海技物所研究員胡偉達(dá)與復(fù)旦大學(xué)教授周鵬合作，在范德華爾斯異質(zhì)結(jié)室溫紅外探測與仿生動(dòng)目標(biāo)探測領(lǐng)域中取得進(jìn)展。

　　在室溫紅外探測方面，研究首次提出了基于范德華爾斯單極勢壘結(jié)構(gòu)的紅外探測器，突破了傳統(tǒng)材料的晶格匹配與能帶匹配的限制。上海技物所團(tuán)隊(duì)巧妙地構(gòu)建出一種天然屏障的能帶結(jié)構(gòu)，只阻擋“有害的”暗電流成分，卻讓“有益的”光電流可以順暢通過，因而在不削弱光響應(yīng)的情況下有效抑制暗電流，提高探測器信噪比和工作溫度。在室溫下，中波紅外峰值黑體探測率達(dá)2.3×10¹⁰cmHz^1/2W^-1。目前，只有少數(shù)的二維材料紅外探測器可以呈現(xiàn)出黑體響應(yīng)，該研究推進(jìn)了二維材料進(jìn)入紅外應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)研究。相關(guān)成果以Unipolar barrier photodetectors based on van der Waals heterostructures為題，發(fā)表在Nature Electronics上。

　　進(jìn)一步，在仿生動(dòng)目標(biāo)探測方面，上海技物所團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了更為復(fù)雜的三維垂直堆疊范德華爾斯異質(zhì)結(jié)，提出了“ALL IN ONE”器件，實(shí)現(xiàn)了集探測、存儲(chǔ)和計(jì)算（即感存算）為一體的原型器件。研究將具有雙極性以及可見-近紅外探測的硒化鎢作為浮柵，運(yùn)用電子空穴雙存儲(chǔ)模式在單一器件內(nèi)同時(shí)獲得了正負(fù)光存儲(chǔ)特性，并實(shí)現(xiàn)了線性度良好的正負(fù)多態(tài)存儲(chǔ)。該正負(fù)多態(tài)存儲(chǔ)恰好對(duì)應(yīng)了視網(wǎng)膜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的ON/OFF特性。基于這種類視網(wǎng)膜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，展示了“ALL IN ONE”器件的時(shí)間差分處理能力，首次實(shí)現(xiàn)了動(dòng)目標(biāo)探測演示。相關(guān)成果以All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition為題，發(fā)表在Nature Nanotechnology上。

　　論文鏈接：1、2 

　　示意圖