红外感存算器件,是工作在红外波段,将感知、存储、计算功能集于一体的新型器件。
传统光电器件仅具有单一的传感、存储或者计算功能,其中,传感器是测量、收集信息的关键器件。随着人工智能与物联网技术快速发展,光学传感器应用规模持续扩大,获取了海量信息,这些信息存储与计算需要与其他器件合作,中间存在传输过程,导致延迟增大、能耗提高。因此,感存算一体器件成为发展趋势。
光包括红外光、紫外光、可见光。红外光波长较长、波长范围较宽、传输损耗较低、穿透能力较强,并且环境适应性好、兼容性好、稳定性好,经过不断发展其相关器件制造技术成熟、成本较低,因此红外感存算器件研究最受关注。
2023年7月,中国科学院上海技物所团队在国际上首次提出基于离子-电子耦合效应的感存算一体神经形态光电器件,解决了红外感知系统分立式架构带来的高延迟和高功耗问题,相关研究成果发表于《Nature Nanotechnology》;2024年11月,深圳大学团队研发出一款新型感存算一体化无浮栅型光电闪存器,采用的新型材料体系克服了传统材料在红外感知方面的不足,相关研究成果发表于《Advanced Materials》。
2024年4月,复旦大学团队与上海科技大学团队合作,首次制备出具有可重构感存算能力的超导红外探测器,其长波红外探测性能优异,可实现微弱光源探测,并降低功耗,相关研究成果发表于《Light: Science & Applications》。
新思界
行业分析人士表示,红外感存算器件未来可以广泛应用在通信、超导计算机、光谱仪、医学成像、工业检测、军事等众多领域,市场发展潜力巨大。2022年10月,清华大学公开了一项名为“一种片上红外感存算一体的光电器件及其制备方法”的专利。在上海市2024年度“探索者计划”(第一批)项目申报指南中,超导红外感知存算一体器件研究被列入。市场空间大叠加研究成果不断问世以及政策推动,我国红外感存算器件行业前景广阔。
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