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开发出量子点神经形态人工视觉光电传感器

2021-04-09 13:27:23 来源 : 科技日报

记者从中科院金属所沈阳材料科学国家研究中心获悉,该所与南京理工大学、中科院苏州纳米所、东北大学、南京大学等单位合作,开发出一种柔碳纳米管—量子点神经形态人工视觉光电传感器。日,该成果以“面向神经形态视觉系统的柔超灵敏光电传感阵列”为题,在《自然·通讯》在线发表。

人工视觉系统的开发,既要重新创建人工系统的灵活、复杂和适应,又要通过高效率计算和简洁的方式来实现它。目前,人工视觉系统往往采用传统的互补金属氧化半导体(CMOS)或者电荷耦合器件(CCD)图像传感器,通过和执行机器视觉算法的数字系统连接,进而实现人工视觉功能。

由于传统的数字人工视觉系统具有功耗高、尺寸大、成本高等缺点,课题组设计并制备了一个1024像素的柔神经形态光电传感器阵列,其中铯铅溴钙钛矿量子点作为感光层和光生电荷俘获层,半导体碳纳米管薄膜作为电荷传输层,二者复合具有良好的柔,能够均匀的大面积成膜,并能够保持长期稳定。同时,该光电传感器阵列集成了光传感、信息存储和数据预处理等功能,这与生物系统行为类似,实现实时并行处理信息,这对于模仿生物视觉处理的人工视觉系统具有重要的启发意义。此外,研究还首次实现了在极暗条件下响应并完成神经形态强化学的案例。

基于此神经形态光电传感器,科研人员希望通过电路设计,构建功能更强大的人工神经网络,模拟大脑对信息的处理过程,实现对已知数据之间的关联和特征进行学,从而获得对未知数据更加强大的处理能力。

标签: 量子点 人工视觉 光电传感器

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