红外探测技术与自动驾驶视觉系统作为现代信息感知的核心领域，长期面临基础器件的性能瓶颈。在红外探测方向，暗电流抑制与室温工作能力的平衡难题制约着探测器灵敏度与实用化进程；而在自动驾驶领域，复杂光照环境引发的图像噪点、光谱干扰等问题，直接影响着视觉系统对驾驶场景的精准解析与实时决策。如何通过材料与器件的创新设计突破这些限制仍是困扰科学界的难题。
近日，我校物理与微电子科学学院邹旭明教授、吕亚威副教授、半导体学院廖蕾教授及其合作团队提出了一种超薄极性势垒（UTPB）策略，构建了亚纳米极化水插层的WSe2/H2O/PdSe2异质结探测器。该器件具有室温下不导电的暗态，微量光子入射即可迅速激活，展现出优异的宽谱红外响应性能，有望推动下一代红外探测器的发展。
单极势垒的挑战和超薄极性势垒（UTPB）的概念。
与此同时，我校物理与微电子科学学院邹旭明教授、信息科学与工程学院洪庆辉副教授、半导体学院廖蕾教授、香港理工大学柴扬教授及其合作团队面向自动驾驶复杂光环境感知需求，提出了一种视觉融合策略，通过异质结构介电层与沟道层的协同设计，使得视觉传感器实现近红外/可见光波段下非易失性正/负光响应，同时构建了面向自动驾驶的全电路仿真视觉系统。结合视觉融合策略与边缘提取电路设计，系统集成感知、融合、计算与决策功能，突破传统视觉感知的光谱局限性，在典型驾驶场景下目标识别精度高达99.0%，显著提升环境感知能力与驾驶安全性。
用于图像融合的视觉传感器及相应的工作机制。
两项研究成果分别以“Sub-pA dark current infrared photodetection enabled by polarized water-intercalated heterojunctions”、“Rational design of a vision fusion system with visible and near-infrared spectral integration for improved environmental perception”为题发表在学术期刊Nature Communications和National Science Review。湖南大学为第一通讯单位，该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和湖南省自然科学基金等项目的支持。
来源：半导体学院 物电院
责任编辑：文亦佳
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