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11月27日，記者從江南大學(xué)獲悉，該校理學(xué)院教授楊國(guó)鋒團(tuán)隊(duì)在寬禁帶多功能光電子器件領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)提出了一種基于偏壓調(diào)控實(shí)現(xiàn)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算與硬件加密成像的多功能器件方案，該方案具有實(shí)現(xiàn)單器件多功能集成、低功耗與高安全性的優(yōu)勢(shì)。相關(guān)成果日前發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)光子學(xué)》上。

隨著人工智能與信息安全技術(shù)發(fā)展，如何在單一器件中同時(shí)實(shí)現(xiàn)高靈敏度的紫外光感知、類(lèi)腦的信息處理與高強(qiáng)度的安全加密，是智能光電子領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方案通常需要多個(gè)分立元件組合，存在功耗高、體積大、安全風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題。

該研究團(tuán)隊(duì)在前期專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于氮化鋁鈧/氮化鎵（AlScN/GaN）異質(zhì)結(jié)，通過(guò)精確調(diào)控施加其上的偏壓，實(shí)現(xiàn)了器件功能的可重構(gòu)切換。在低偏壓下，器件表現(xiàn)為高速、高靈敏的紫外探測(cè)器。而在高偏壓下，器件則展現(xiàn)出顯著的持久光電導(dǎo)效應(yīng)，能夠高效模擬生物突觸的學(xué)習(xí)與記憶功能。團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步獨(dú)創(chuàng)性地結(jié)合這兩種快慢響應(yīng)模式，設(shè)計(jì)了一套動(dòng)態(tài)偏壓協(xié)議作為物理“密鑰”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像的硬件層級(jí)加密。

“這一成果為在單一器件上實(shí)現(xiàn)探測(cè)、計(jì)算、存儲(chǔ)與加密一體化開(kāi)辟了新路徑。它所展示的硬件本征加密特性，將加密過(guò)程前置到信息采集的源頭，為提升信息安全提供了新的物理層解決方案。”楊國(guó)鋒表示，該技術(shù)有望應(yīng)用于對(duì)安全性與集成度要求較高的領(lǐng)域，通過(guò)將類(lèi)腦計(jì)算與傳感加密深度融合，推動(dòng)更安全、更高效的智能硬件系統(tǒng)發(fā)展。

（受訪者供圖）