基于MoS2視覺傳感器的研發

近期，香港理工大學深圳研究院和韓國延世大學研究者共同研發了一種基于二硫化鉬（MoS2）的視覺傳感器，它因可以模擬視網膜中水平細胞和感光細胞的功能，而能很好地用來改善現有機器設備如智能車輛和實時視頻分析的視覺功能。

隨著機器視覺的發展，機器對硬件的要求越來越高，如高分辨率，高圖像捕捉速度，良好的穩定性和在一系列照明條件下的檢測能力等。然而，由于現有的硬件的複雜度較高和圖像識別效率較低，所以很難滿足設備的未來發展需求。

爲了解决上述的問題，研究者開發了一種由生物啓發的視覺傳感器，其是基于MoS2的光電晶體管，具有時變的激活和抑制特性。電荷陷阱態被有意地引入二硫化鉬的表面，使得在不同的光照條件下，可以動態調製器件的光敏性。

研究表明，根據不同的入射功率密度，局部施加不同的負栅偏壓，MoS2光電晶體管可以較好地適應韋伯定律，，即感知的刺激變化與光刺激成正比，這類似于視網膜水平細胞根據不同光照條件的負反饋在感光器中的視杆細胞和視錐細胞之間的轉換。該方法在不同的光照條件下具有高度局域化和動態調製的光敏度，具有視覺適應性，創造了高達199 bB的有效感知範圍。

MoS2光電晶體管陣列表現出暗斑和光適應圖像對比度增强。隨著視覺適應效果的提高，其圖像對比度分別增加到51（5s）、173（40s）和255（120s）；隨著時間的推移，圖像對比度的增强類似于視網膜的暗點適應。

總之，這種受生物啓發的二硫化鉬傳感器內視覺適應可以在機器視覺應用中使用，簡化或减少電路和複雜的處理算法要求。該研究成果已以“Bioinspired in-sensor visual adaptation for accurate perception”爲題發表在《Nature Electronics》上。

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