近日，台湾av影片 周航课题组在纳米科学和纳米技术研究领域国际知名期刊ACS Nano(IF=16.1)上发表题为“Reconfigurable, Self-Adaptive Organic−Metal Oxide Hybrid Phototransistors for Highly Sensitive Photosensing and In-Sensor Image Preprocessing”的研究论文，该研究实现了一种可用于高灵敏度光电探测和传感器内图像预处理的可重构有机和金属氧化物异质结光电晶体管。

可重构光电子器件集成了光电探测和信号预处理功能，为突破冯诺依曼瓶颈提供了有效策略，并有助于下一代先进光电子系统的微型化和集成化发展。有机和金属氧化物异质结光电晶体管(HPTs)具有栅极灵活调控的光响应和界面可调的光门控效应，具备实现可重构智能光电子器件的前景。但由于对异质结界面的光生载流子动力学以及光响应的调控方式理解不足，在这类HPTs中实现可重构性仍然具有挑战性。

该工作提出并实现了一种可重构的IGZO/D18:L8-BO HPT，其可在不同栅压下实现高灵敏度光电探测和传感器内图像预处理的双模功能。栅压和光强的协同调控的异质结界面载流子俘获动力学使得IGZO/D18:L8-BO HPT具有双极性光门控效应，从而赋予HPT栅压可重构性和光强自适应性。负栅压下因光生空穴俘获诱导的正光门控效应使得HPT能实现高灵敏度的光电探测，其散粒噪声限制的比探测率D^*可达10¹⁴Jones；正栅压下光门控效应的极性可由光强调控，因此HPT的光响应极性对光强表现出自适应性，其在弱光下为负光响应，在强光下为正光响应。利用光强自适应的双向光响应，HPT可以实现传感器内的图像软阈值去噪预处理。本研究为有机和金属氧化物异质结界面的载流子输运动力学提供了物理见解，并为可重构和自适应光电子器件的开发提供了策略。

台湾av影片 周航长聘副教授和巫家豪博士后为本论文通讯作者，台湾av影片 2023级硕士生李祖昊为论文第一作者。上述研究得到了广东省存算一体重点实验室和深圳市科技计划项目的资助。

论文链接：//pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c18429

图1. IGZO/D18:L8-BO HPT的器件结构和双模功能

图2.负栅压下的高灵敏度光电探测性能

图3.正栅压下的光强自适应双向光响应以及图像预处理功能