隨著人工智能技術的飛速發(fā)展，傳感器數(shù)據(jù)量的激增對數(shù)據(jù)處理速度和能效提出了嚴峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的傳感器架構（如馮·諾依曼架構）將傳感、計算和存儲單元物理分離，其大量的數(shù)據(jù)轉換和傳輸進一步增加了能耗和時間延遲。為應對這一挑戰(zhàn)，科研人員提出了一種先進的傳感器架構——感內計算技術，能夠在傳感器層面同時進行圖像的感知和處理。有機半導體因其本征柔韌性和可調帶隙而備受關注，尤其在近紅外（NIR）光電應用領域具有巨大潛在應用，如熒光成像、醫(yī)療監(jiān)測、遙感和光通信等。但有機光電器件在實現(xiàn)智能傳感，尤其是感內計算方面，仍然存在巨大挑戰(zhàn)。

近日，微電子研究所劉明院士/李蒙蒙研究員團隊開發(fā)了一種由部分重疊的p型和n型有機半導體材料組成的新型異質結結構。該結構可以利用常規(guī)光刻技術進行加工，能實現(xiàn)高達520個器件每平方厘米的集成密度和5微米的溝道長度。該異質結利用光門控效應實現(xiàn)了對近紅外光（>1000 nm）的正響應和負響應。更重要的是，該異質結的光響應度與柵極電壓呈線性關系，可在傳感器內進行實時的矩陣乘法運算，實現(xiàn)了包括圖像處理和非破壞性讀取與分類在內的高效、精確的近紅外傳感器內計算功能，為有機電子學在下一代智能感官系統(tǒng)的發(fā)展和應用提供了新路線和新思路。

該工作得到了國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金的支持。研究結果以“Gate-Tunable Positive and Negative Photoconductance in Near-Infrared Organic Heterostructures for in-Sensor Computing”為題發(fā)表在近期的《Advanced Materials》上，入選Editors' Choice亮點文章，并被期刊選為內封面（Inside Back Cover）。微電子所研究生許韞琪為論文第一作者，微電子所李蒙蒙研究員為通訊作者。

????論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202402903

基于有機異質結的近紅外感內計算技術

入選雜志內封面