近日，電子科技大學基礎(chǔ)與前沿研究院巫江教授團隊在《應用物理快報》（Applied Physics Letters）雜志上發(fā)表題為“Ytterbium Dopant-Manipulated Neuromorphic Behavior for Wavelength-Dependent Dual-Modal Photodetection”的研究論文，并被選取為期刊亮點封面，對新一代多模式光電器件設(shè)計提供了創(chuàng)新思路。基礎(chǔ)與前沿研究院博士后Sadeq Abbasi為論文第一作者，任翱博研究員和沈凱副研究員為共同通訊作者，電子科技大學基礎(chǔ)與前沿研究院為論文第一單位。

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隨著人工智能向自主和自適應決策方向發(fā)展，神經(jīng)形態(tài)硬件已成為傳感與低功耗信息處理等下一代技術(shù)的關(guān)鍵。金屬鹵化物鈣鈦礦因其可調(diào)的離子-電子行為及動態(tài)陷阱態(tài)承載能力，在神經(jīng)形態(tài)光電子學領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，由于鈣鈦礦材料的載流子弛豫速度過快以及陷阱動力學復雜，難以實現(xiàn)可重復的神經(jīng)形態(tài)響應，尤其是實現(xiàn)光電探測機制與神經(jīng)形態(tài)行為之間的模式融合更是一個挑戰(zhàn)。

研究團隊提出一種基于鐿摻雜技術(shù)的波長調(diào)控的雙模式鈣鈦礦光電探測器，將傳統(tǒng)傳感功能與新型神經(jīng)響應集成于單一平臺。通過精準調(diào)控摻雜濃度，優(yōu)化了材料的結(jié)晶度、載流子傳輸效率及電荷動態(tài)特性。該器件在近紅外光波段呈現(xiàn)類似神經(jīng)形態(tài)系統(tǒng)的自適應響應特性，同時在可見光波段保持了傳統(tǒng)光電探測能力。該成果展現(xiàn)了鐿摻雜技術(shù)在構(gòu)建智能光電子器件方面的潛力，為未來神經(jīng)形態(tài)計算與視覺傳感應用提供了重要技術(shù)支撐。

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研究工作受到了國家自然科學基金和四川省自然科學基金等項目的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1063/5.0295378