来自中科院苏州纳米所的这份GaN领域突破成果请查收_GaN氮化镓展2025

在当今科技快速发展的时代，将光感知与神经形态计算功能集成于氮化镓(GaN)基器件，已成为突破传统分立器件局限的关键一步。这一创新举措不仅可以显著提升信息处理效率，降低系统功耗与延迟，还能够为构建高速、低功耗、高集成的智能光电子系统提供核心硬件支撑，有力推动下一代光电子智能感知与处理技术的发展，例如仿生视觉芯片、光神经形态计算等前沿领域。

近期，中科院苏州纳米所陆书龙团队凭借在 GaN 材料外延与器件工艺方面的深厚积累，在氮化镓基单片集成器件领域取得了两项令人瞩目的重要进展，为 GaN 领域的发展注入了新的活力。

进展 1：设计并验证双向光电流机制

传统半导体 p-n 结的单向导通特性，一直是限制具有双向光响应能力器件集成的瓶颈。然而，陆书龙团队通过巧妙的科研设计成功突破了这一限制。他们引入水凝胶/p-GaN 局部接触界面，在 p-GaN/(In,Ga)N 异质结中构建了双异质结结构。这一独特的结构设计使得所研制的双功能器件在 365nm 和 520nm 光照下，分别展现出负和正的光电流，从而实现了对不同波段光照的双向光电流响应。这一成果不仅在技术上取得了创新突破，更为面向复杂应用场景的一体化光电子芯片提供了一种极具潜力的可行思路。

该研究的成果发表在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上，并凭借其创新性和重要性被遴选为期刊正封面。苏州纳米所的蒋敏博士和赵宇坤副研究员为共同第一作者，赵宇坤副研究员、中国科大孙海定教授以及陆书龙研究员为共同通讯作者。这一荣誉不仅是对他们研究成果的认可，也标志着该团队在 GaN 领域的研究达到了国际领先水平。

进展 2：探测 / 突触双功能智能传感与人形机器人应用验证

在智能感知领域，光电探测器与人工突触器件的集成一直面临着诸多挑战。光电探测器需要快速响应光线变化，而人工突触器件则需要更长时间来处理和存储信号，两者反应速度的差异使得它们难以整合到同一个器件中高效协同工作。此外，GaN 纳米线常用的硅衬底材料在紫外和可见光范围内是不透明的，这进一步限制了透明全向探测器的制备。

面对这些难题，陆书龙团队再次展现出他们的科研智慧和创新能力。他们采用电化学剥离技术移除硅外延衬底，并在透明基底上构建了 “界面 - 体相分离” 结构，该结构包含石墨烯/(Al,Ga)N 异质结功能区和 GaN 功能区。通过这一创新设计，团队首次实现了自驱动 360° 全向 GaN 基探测器与人工突触的单片集成，成功在单一器件中融合了 “快速响应” 与 “慢速弛豫” 特性。更为重要的是，团队率先验证了这一新型双功能器件在人形机器人领域中的应用潜力，为提高人形智能机器人的智能感知与计算能力、降低功耗提供了有力支持。

该研究成果发表在《Light: Science & Applications》上，苏州纳米所的蒋敏博士为第一作者，赵宇坤副研究员、苏州科技大学张建亚博士、复旦大学边历峰研究员以及陆书龙研究员为共同通讯作者。这一成果不仅在学术界引起了广泛关注，更为人形机器人技术的发展带来了新的希望和机遇。

中科院苏州纳米所陆书龙团队在 GaN 领域取得的这两项突破成果，不仅展示了他们在科研创新方面的卓越能力，更为相关领域的发展提供了宝贵的经验和启示。这些成果的取得，离不开团队成员的辛勤付出和不懈努力，也离不开研究所提供的良好科研环境和平台支持。相信在未来，他们将继续在 GaN 领域深耕细作，为推动科技发展和产业升级贡献更多力量。

来源：GaN氮化镓展2025

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