近日，光电科学与工程学院蒋亚东团队王军课题组在光电探测与智能感知领域取得重要研究进展，实现了新型电控隧穿HDR探测器以及放大型中红外偏振探测器，相关成果分别发表于《Science Advances》和《Nature Communications》。
图1. 新型电控隧穿HDR探测器结构以及示意图
课题组在学术期刊《ScienceAdvances》发表了题为《AdaptiveTunneling Photodiodes Enable Visual Recognition in High-Contrast Scenes》的最新科研进展。电子科技大学为第一完成单位，电子科技大学光电学院博士生刘立新、上海张江实验室胡昉辰研究员为论文共同第一作者，电子科技大学韩嘉悦副教授、苟君教授、王军教授、南洋理工大学王岐捷教授为该论文的共同通讯作者。
在高对比度的环境中实现精确视觉感知对于自动驾驶汽车、智能监控和机器人等电子驱动应用至关重要，这些应用高度依赖高动态范围（HDR）成像来捕捉光照变化极大的场景。然而，现有的HDR解决方案主要依赖于软件算法或硬件密集型技术，例如多重曝光采集或机械调制，这些方法存在延迟、运动伪影、高功耗和适应性有限等问题，使其无法满足实时边缘级成像设备的需求。课题组提出了一种CMOS兼容的PbTe/AlOx/Si的type-I型异质结隧道光电二极管，首次实现了快速且偏置可调的响应动态范围控制。该器件利用不同的隧穿机制：Fowler-Nordheim隧穿和直接隧穿，在可编程偏置条件下切换低、中、高三种光响应范围模式。由此实现了高达150 dB的宽动态范围全局可控，模式切换速度低于3ms，远超传统HDR探测器。
图2. 偏振光电压晶体管结构以及示意图
课题组近期还在学术期刊《Nature Communications》发表了题为《Polarization Photovoltage Transistor enablingAmplified Responsivity and Sensitivity》的最新研究进展。电子科技大学为第一完成单位，电子科技大学王军教授、南洋理工大学王岐捷教授为该论文的共同通讯作者。
随着多维探测技术的快速发展，迫切需要能够实现高响应度、快速响应和高偏振灵敏度的新型偏振探测器，而这些指标通常受到现有器件架构中相互权衡限制。课题组针对该问题提出了光电联合调控晶体管器件结构，将JFET与光伏偏振探测器结合的思路，实现了偏振比提高的同时，保证响应度的优化，还利用光压解耦获得了较好的3dB带宽。在3.5μm中红外辐射下，器件偏振角灵敏度（PAS）高达46.57mA/(W·degree)和响应时间低至0.8μs。该研究展示了光电压调制与场效应放大协同作用的巨大应用潜力，尤其是在高灵敏偏振探测与通讯传输方面，为高灵敏感知和新型多维度探测器的设计提供了新思路。
该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等资助。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec4849
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71444-6
