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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域取得重要進展。團隊提出了一種基于偏壓調控實現神經形態計算與硬件加密成像的多功能器件方案，該方案具有實現單器件多功能集成、低功耗與高安全性的優勢。相關成果日前發表在國際學術期刊《先進光子學》上。

隨著人工智能與信息安全技術發展，如何在單一器件中同時實現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，是智能光電子領域的重大挑戰。傳統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的基礎上，基于氮化鋁鈧/氮化鎵（AlScN/GaN）異質結，通過精確調控施加其上的偏壓，實現了器件功能的可重構切換。在低偏壓下，器件表現為高速、高靈敏的紫外探測器。而在高偏壓下，器件則展現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。團隊進一步獨創性地結合這兩種快慢響應模式，設計了一套動態偏壓協議作為物理“密鑰”，實現了對圖像的硬件層級加密。

“這一成果為在單一器件上實現探測、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，該技術有望應用于對安全性與集成度要求較高的領域，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發展。

（受訪者供圖）