科技日报记者 吴长锋

记者30日从中国科学技能年夜学获悉，该校传授孙海定结合中国科学院院士、武汉年夜学传授刘胜，乐成研制出微型紫外光谱仪，并实现片上光谱成像。该光谱成像仪基在新型氮化镓基级联光电二极管架构，并与深度神经收集算法交融，实现了高精度光谱探测与高分辩率多光谱成像，其光谱相应速率到达超快纳秒级。相干结果日前于线发表在《天然·光子学》。

光谱成像技能可同时获取光谱与空间信息，于身分阐发、情况监测、卫星遥感及深空探测等范畴具备主要价值。传统光谱仪依靠光栅分光及机械扫描，体系繁杂、体积重大、价格昂扬，难以满意便携式及及时化检测需求，成为该范畴成长的要害瓶颈。

研究团队结合海内外研究学者提出了一种氮化镓基级联光电二极管架构，研制出事情在紫外波段的微型光谱成像仪，实现了高精度光谱探测与高分辩率多光谱成像。该布局由上下两个不合错误称p-n二极管垂直级联构成，可于两英寸及更年夜尺寸的晶圆上阵列化制备。器件经由过程外加偏压调控载流子的波长依靠传输举动，实现电压可调的双向光谱相应，并联合深度神经收集算法，可对于未知光谱举行高精度重构。该光谱成像仪事情波段笼罩250至365纳米的紫外波段，光谱分辩率可到达0.62纳米，约10纳秒的超快相应速率。

研究职员暗示，这项研究提出并实现了使用宽禁带氮化物半导体作为微型光谱成像仪的质料载体。将来，经由过程调控质料组分及掺杂，或者采用二六族及三五族半导体质料，该架构可以将事情规模扩大至可见光及红外波段。同时，器件尺寸还有可缩小至亚微米甚至纳米级，可实现更低成本更高分辩光谱成像。孙海定估计，其成本有望降至传统光谱仪的百分之一，为下一代小型化、便携式及可穿着光谱技能的普和提供了新的思绪及解决方案。