近日，紹芯實驗室包文中團隊在當前熱門的圖像芯片領域實現(xiàn)突破，他們成功研發(fā)集成電路領域的“千里眼”和“成像神器”——基于二維半導體材料的晶圓級集成通用光電成像平臺，構建了高性能、多功能和大規(guī)模集成的成像系統(tǒng)。該成果將同步推動電子設備實現(xiàn)小型化和成像質量的提升。記者從該研究團隊了解到，在此基礎上，他們計劃進一步將該平臺升級為超高速事件相機，旨在捕捉更高速、更精細的動態(tài)事件，用于物理、化學、生物等領域的實驗研究，幫助科學家觀察分析變化過程和現(xiàn)象，為成像技術的發(fā)展開辟新篇章。

據(jù)悉，該研究團隊突破性地研發(fā)了晶圓級集成制備技術，成功實現(xiàn)二維半導體光電探測器陣列的大規(guī)模集成，實現(xiàn)高像素畫面動態(tài)捕捉，形成“千里眼”和超過100幀每秒（即每秒包含100個靜態(tài)圖像）的高幀率成像，構成“成像神器”。

該研究團隊相關人士還告訴記者，該系統(tǒng)展現(xiàn)了出色的多光譜成像能力，覆蓋可見光至短波紅外波段。它還能夠在單一芯片上實現(xiàn)多波段成像。這些特性在許多領域都有重要應用，例如在醫(yī)療成像中可以同時獲取表面和深層組織的信息，在環(huán)境監(jiān)測中可以識別不同的氣體和污染物。

該成果論文已發(fā)表在全球唯一聚焦芯片類研究的綜合性國際期刊。晶圓級集成光學技術采用類似于半導體集成電路的生產(chǎn)工藝，可以將多個光學元件和光電子器件集成在一個晶圓上，從而實現(xiàn)高度集成、小型化和低成本的光學系統(tǒng)。該技術能夠感測到更多物體細節(jié)，圖像更清晰、像素更高。長期來看，該技術還能在電信、消費電子、汽車、醫(yī)療保健等行業(yè)有多種應用。

芯片作為信息時代的“心臟”，為大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展提供源源不斷的動力。當前常用的硅基芯片已接近摩爾定律物理極限，而隨著AR/VR等領域的發(fā)展，芯片在視頻領域有著大規(guī)模需求，呼喚其性能再提升。而業(yè)界公認，芯片性能提升需要依賴材料端的突破，其中，二維半導體材料被認為是芯片材料下一個風口，制備突破硅基工藝限制的二維材料器件是當前國際研究熱點。

記者了解到，包文中團隊基于多種二維材料，創(chuàng)新性地研發(fā)了晶圓級集成制備技術，該技術突破了傳統(tǒng)界限，能夠直接在芯片襯底制造出大面積且品質卓越的二維材料薄膜，實現(xiàn)了二維材料與傳統(tǒng)硅基電子器件間無縫且高兼容性的集成。此外，研究人員還開發(fā)了特殊的封裝技術，以保護敏感的二維材料免受環(huán)境影響，從而延長器件使用壽命。

今年5月，復旦大學首批科研團隊入駐紹芯實驗室，標志著該“高研值”綜合性科創(chuàng)平臺建設邁入新階段。相關負責人表示：“結合紹興產(chǎn)業(yè)，把原創(chuàng)技術轉化成新質生產(chǎn)力，用復旦所能滿足紹興所需，把紹芯實驗室打造成輻射長三角區(qū)域的全省重點戰(zhàn)略科創(chuàng)平臺?！庇浾吡私獾?，包文中現(xiàn)為上海復旦大學微電子學院研究員、博士生導師，從事二維原子晶體材料研究近20年。