光电传感器计算设备的制备与性能表征

《Nature Protocols》：Fabrication and characterization of optoelectronic in-sensor computing devices

生物启发式传感计算设备通过物理原理在传感器端处理信息，减少延迟能耗并提升实时分析效率。光电器件通过调控半导体缺陷态实现特征增强和数据压缩，需严格制造与测试流程。本文提出基于纳米半导体薄膜的详细制备与表征方案，涵盖视觉适应和运动感知测试，适用于洁净室操作经验丰富的科研人员，耗时约14天，可扩展至其他半导体薄膜工艺，为构建在传感器计算技术框架奠定基础。

　　

摘要

受生物启发的传感器计算设备可以利用物理原理在传感终端处理信息，从而降低计算过程中的延迟和能耗，同时提高数据处理的效率和实时分析能力。光电设备通过调节半导体通道的缺陷状态来展现传感器计算功能，例如特征增强和数据压缩，进而改变传感器的光响应性和时间常数。这些功能严重依赖于精确的制造和测试流程。本文详细介绍了一种基于纳米级半导体薄膜的传感器计算设备的制造和表征方法。我们解释了如何测试这些光电设备，包括视觉适应性和运动感知响应的测试。当使用从商业供应商处获得的半导体材料时，该流程时间效率高，且设备性能具有高度可重复性。尽管如此，所有的设备制造和测试步骤都是通用的，可以扩展到使用其他方法生长的半导体薄膜。该流程适用于具有洁净室操作和微制造技术经验的研究人员，大约可以在14天内完成。生物启发式光电设备的应用为推动传感器计算技术的发展提供了有力支持。