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11月27日，記者從江南大學獲悉，該校理學院教授楊國鋒團隊在寬禁帶多功能光電子器件領(lǐng)域取得重要進展。團隊提出了一種基于偏壓調(diào)控實現(xiàn)神經(jīng)形態(tài)計算與硬件加密成像的多功能器件方案，該方案具有實現(xiàn)單器件多功能集成、低功耗與高安全性的優(yōu)勢。相關(guān)成果日前發(fā)表在國際學術(shù)期刊《先進光子學》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實現(xiàn)高靈敏度的紫外光感知、類腦的信息處理與高強度的安全加密，是智能光電子領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方案通常需要多個分立元件組合，存在功耗高、體積大、安全風險高等問題。

該研究團隊在前期專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，基于氮化鋁鈧/氮化鎵（AlScN/GaN）異質(zhì)結(jié)，通過精確調(diào)控施加其上的偏壓，實現(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、高靈敏的紫外探測器。而在高偏壓下，器件則展現(xiàn)出顯著的持久光電導效應，能夠高效模擬生物突觸的學習與記憶功能。團隊進一步獨創(chuàng)性地結(jié)合這兩種快慢響應模式，設(shè)計了一套動態(tài)偏壓協(xié)議作為物理“密鑰”，實現(xiàn)了對圖像的硬件層級加密。

“這一成果為在單一器件上實現(xiàn)探測、計算、存儲與加密一體化開辟了新路徑。它所展示的硬件本征加密特性，將加密過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。”楊國鋒表示，該技術(shù)有望應用于對安全性與集成度要求較高的領(lǐng)域，通過將類腦計算與傳感加密深度融合，推動更安全、更高效的智能硬件系統(tǒng)發(fā)展。

（受訪者供圖）