杭电新闻

近日，我校材料与环境工程学院2023级硕士研究生姬靖宇以第一作者身份在材料科学顶级期刊《Advanced Materials》上发表题为“Thermally-Strained Black Phosphorus Photovoltaics Toward Spatially-Resolved Biomimetic Vision Enhancement”的研究论文，通讯作者为杭州电子科技大学胡亮、余森江教授，杭州电子科技大学为第一署名单位。据悉，《Advanced Materials》是材料科学领域公认的顶级刊物，由Wiley出版，创刊于1989年，以半月刊形式发行，在材料科学、纳米技术、能源转换、凝聚态物理等前沿领域具有全球影响力，是JCR和中国科学院双1区TOP期刊，最新影响因子为29.4‌。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202517056

当前，开发低功耗、高效率的视觉感知与计算一体化芯片是人工智能与仿生电子的前沿方向。传统图像传感器多依赖复杂器件结构，制约了系统集成与能效提升。黑磷作为一种具有天然结构各向异性的二维材料，为实现新型光电器件提供了可能，然而如何在无结架构下激发其高效光伏效应仍是领域内的一大挑战。

针对该问题，研究团队创新性提出各向异性热应变调控策略，通过精准诱导黑磷晶格在特定方向产生空间反演对称性破缺，首次在无复杂结型结构的条件下，成功在黑磷中实现了高效的体光伏效应。基于该技术构筑的新型光电器件，展现出超宽光谱响应（365–1800 nm）和高达52.2 mA cm-2的峰值光电流密度，器件在历经12000次循坏后性能无显著衰减，综合性能在国际同类型黑磷基光伏器件中位居前列。

创新亮点（一）：热应变打破晶格对称性，实现黑磷无结型光伏效应

研究团队进一步挖掘该器件的仿生应用潜力，利用其频率依赖的突触增强和脉冲宽度调制的塑性转变特性，构建了一种“全合一（all-in-one）”空间分辨的仿生视觉传感器。该传感器能够实现“感知–计算”一体化，对混合图像的协同识别准确率最高可达94.1%，为开发下一代低功耗、高集成度的神经形态视觉芯片提供了新路径。该工作不仅为黑磷等低对称性层状材料的光电调控提供了新思路，也展示了无结型体光伏效应在智能感知与计算一体化系统中的可行性，研究成果有望推动未来人工智能视觉、仿生感知芯片等领域的发展。

创新亮点（二）：“全合一”仿生视觉应用，图像识别准确率高达94.1%

该成果由我校材料与环境工程学院先进传感材料与技术团队领衔完成，团队长期聚焦传感材料的结构设计与多场耦合应用研究，已指导多名学生在Advanced Materials、Advanced Functional Materials等国内外高水平期刊上发表论文。

先进传感材料与技术团队（前排左三：姬靖宇，前排右一、右二分别为余森江、胡亮老师）