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基于事件驅動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝 一、項目分類 關鍵核心技術突破、顯著效益成果轉化 二、成果簡介 隨著虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和混合虛擬增強現實（MR）技術、自動駕駛、物聯網以及機器視覺等領域的飛速發展，對圖像傳感器的采集速度提出了更高的要求。傳統基于“幀”掃描形式的CMOS 或 CCD 圖像傳感器較難滿足高速運動物體的拍攝需求，若提高相機的圖像采集幀率，則需要采用高性能且結構復雜的模數轉換器，大量的圖像會帶來較大的數據冗余，此外，也會面臨功耗高的問題。 相比于傳統的光電和圖像傳感器，生物視網膜具有許多不可比擬的優勢。視網膜中的光感受器可根據外界光強的變化自適應調節增益，能夠感知超過 180dB 的光強范圍。另外，視網膜基于事件驅動式的采集方式，僅輸出場景中光強發生變化的信息，因而，能夠濾除低頻信息帶來的冗余。在信號處理和傳輸上，采用異步通信的方式，通過神經節細胞將光強信息轉換為時空脈沖信號，實現低功耗。 受到生物視網膜的啟發，研究人員提出了基于事件驅動方式的仿生視覺圖像傳感器，用于高速場景的拍攝。該類傳感器多采用對數像素電路作為光強探測單元，因其動態響應范圍寬，可隨機讀取。然而，對數電路在弱光環境下靈敏度低，幾乎沒有光響應，即仍然無法模仿視網膜弱光下的高靈敏度，除此之外，其輸出受到 (Fixed Pattern Noise，FPN)的影響，降低了圖像質量。 我們提出了一種兼容 CMOS 工藝的光敏二極管體偏置場效應晶體管器件(PD- body biased MOSFET，簡稱 PD-MOS)，其結構圖和等效電路如圖 1所示。 利用 PD 的感光特性以及 MOSFET 的正向襯底偏置效應實現集成光強探測及信號放大于一體的光電器件。該器件可解決對數電路在弱光下靈敏度低的問題，并且提出了一種明暗傳感器的方案以降低噪聲。設計成像測試方案并搭建靜態圖像采集測試系統，實現靜態顯示，通過 MTALAB 進行圖像恢復從而實現動態圖像顯示功能。   圖 1 (a) PD-MOS 器件結構及其 (b) 等效電路圖 經過商用 180nm CMOS 工藝流程制備后的器件概貌如圖 2 所示，圖 (a) 為三種不同像素設計的芯片實物圖，從上至下分別為環形結構、條形結構及對數像素電路，將其中的環形結構在顯微鏡下放大觀察可看到圖 (b) 所示的形貌，圖 (c) 為4個像素的顯微圖。   圖 2 (a) PD-MOS 成像陣列芯片的實物圖，(b) 環形結構芯片在顯微鏡下的放大圖以及 (c) 環形結構像素放大圖 上位機實時顯示效果如圖3所示，可以明顯看出兩根頭發相交。子圖 (a) 為暗態時的 100 幀平均灰度圖，子圖 (b) 為暗態時的曲面圖，子圖 (c) (e) (g) (i) 為光態下的圖，子圖 (d) (f) (h) (j) 為光態下的圖像數據減去暗態下圖像數據的降噪圖，可以發現在30nw/cm2 輻照度下已經出現頭發的輪廓，當輻照度繼續增加，頭發的輪廓越來越清晰，當輻照度達到 3mw/cm2，仍然可以看到頭發的輪廓。   圖 3 陣列芯片采集的圖像 不同于傳統計算機視覺系統的圖像采集方式，生物視覺系統的成像由視野場景中發生的事件觸發，且生物視網膜具有寬動態響應范圍、超低功耗以及異步傳輸等特點，這為仿生視覺系統的研究提供了全新的思路。隨著物聯網、自動駕駛以及安防等領域的快速發展，它們對高速動態圖像傳感器的需求也日益提升。近些年，針對這些需求，研究人員提出了一種用于采集高速動態信息的類視網膜相機，成為了一大熱點研究方向。類視網膜相機的工作原理模擬了生物視網膜事件驅動型的采集方式及異步型的傳輸模式，為動態視覺成像提供了硬件基礎。綜上，該類傳感器的研究具有十分重要的科研意義和深遠的經濟價值。

項目簡介： 發展自主知識產權的北斗衛

微晶玻璃腔體是激光陀螺的重要元件和組成部分，為了降低對進口材料的依賴程度、提高國產化水平，對國產微晶玻璃腔體在激光陀螺批量化生產中的可行性進行分析，主要研究內容包括：國產微晶玻璃的制造工藝；采用國產微晶玻璃腔體與采用進口微晶玻璃腔體的激光陀螺性能比較；使用國產微晶玻璃腔體激光陀螺樣機。使用國產化微晶玻璃腔體激光陀螺樣機零偏穩定性和溫度零偏變化率能夠達到現有水平。

?  成果簡介：利用高速旋轉的轉子產生的高離心力對在高承載環境下使用的器件進行加載試驗，采用成熟試驗技術方法和檢測手段，實現對微小型機械結構件和電子器件、加速度傳感器在高承載環境下的高載荷試驗和標定。該設備最高加速度實驗值：8萬g，最高加速度標定值：1萬g，實驗對象最大回轉半徑：50mm，加速度實驗精度：3%，標定精度：6%，實驗對象尺寸：實驗件最大尺寸長度≤18mm，實驗件三維尺寸處于直徑D=18，高度H=15的圓柱體范圍里。適合鋼、鋁及銅質等各種材質加工的，在高承載環境下工作

共軛聚合物因其柔性、可溶液加工、低成本等優點，在柔性顯示、電子皮膚和生物傳感等功能器件中有潛在的應用價值。高均勻性的大面積加工是共軛聚合物作為有機半導體材料向實際應用轉化的重要一步，但具有很強的挑戰性。由于共軛聚合物的分子間強相互作用和復雜的鏈纏結，溶液加工過程中往往產生結晶與無定形區域、排列缺陷、厚度變化等非均勻性現象，限制了共軛聚合物的大面積加工。即使在稀溶液中，共軛聚合物分子之間仍具有一定程度的聚集。因此，如何通過調控聚合物從溶液到固相薄膜的聚集行為和組裝過程，從而實現共軛聚合物的大面積加工，并進一步實現“從下而上”器件加工方式，成為了很有挑戰性的科學問題。本研究實現了聚合物單分子薄膜大面積加工，并獲得了優異的電子傳輸性能，有望應用于加工制備大面積、高性能的有機場效應晶體管。  共軛聚合物由于分子之間的π?π相互作用和鏈段纏結，在溶液中形成了特征的1D蠕蟲狀組裝結構，組裝體在溶液加工過程中進一步的生長，形成了網絡狀組裝結構，最終通過沉積方法可以在基底上形成2D聚合物單分子層網絡（圖1）。研究人員首先通過混合溶劑策略調控氟代苯并二呋喃二酮（F4BDOPV）片段與聯二噻吩（2T）片段形成的共軛聚合物（F4BDOPV-2T）在溶液中組裝行為，并通過垂直提拉法表征了沉積薄膜的形貌。原子力顯微鏡（AFM）高度圖表明在氯仿溶液中沉積得到的薄膜具有特征的網絡狀形貌，且厚度在很大的實驗加工窗口內均保持聚合物單分子層量級（約4 nm）。薄膜吸收光譜、AFM高度以及掠入射X射線散射證明了聚合物單分子層的厚度，且表明單分子層的形成具有寬的加工窗口。聚合物單分子層的形成與基底的性質關系較小，在具有不同接觸角的基底均可以沉積得到聚合物單分子層網絡。寬的加工窗口和弱的基底相關性非常有利于加工大面積和高均勻性的聚合物薄膜。

本實用新型提供了一種基于氯化綱水溶性薄膜的OLED器件，由下至上依次 包括透明陽極IT?；?、氯化摑水溶性薄膜、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸 層、電子注入層和陰極,所述的氯化綱水溶性薄膜的制備方法包括以下步驟：步 驟一、將粉末狀的氯化錮溶解于去離子水中得到混合溶液；步驟二、將上述混合 溶液旋涂在ITO基底表面上，退火得到氯化綱水溶性薄膜。該結構優點在于:不 僅制備方法簡單,成本彳氐廉,環境友好,而且能夠有效的提高陽極界面載流子的 注入效率，提高OLED器件的光電性能。本實用新型屬于有機電致發光器件領 域，特別涉及一種基于氯化綱水溶性薄膜的OLED器件。

“虛擬工藝”軟件可由標準工藝流程文件和掩膜版圖文件，模擬出所要加工的MEMS器件的真實三維結構，具有良好的通用性和精度。下圖為自主開發的“虛擬工藝”軟件生成的微夾鉗三維結構。 “虛擬運行”軟件對器件的運動情況進行仿真，并與最初設計方案比較來指導和修正實際加工。下圖顯示了微夾鉗的虛擬運行結果，圖中的器件顏色表示了器件運動時的劇烈程度，紅色表示變形最劇烈的部分，淡藍色表示變形較小的部分。

本工作中，基于安徽大學微納加工平臺以及香港科技大學納米系統實驗制造中心聯合制造出了兩款氮化鎵功率器件，分別實現了電壓驅動/電流驅動的柵極結構，為后續的驅動設計和研發提供了器件技術支持；工作中也同時提出了兩種結構在高溫下的穩定性模型，為進一步提升氮化鎵器件的性能以及可靠性打下了基礎。

項目的背景及目的 迄今為止，集成電路的模擬、仿真直至評測已有了非常完善的工具軟件；并已成為設計過程的重要組成部分；對設計的成功、可靠、高效都已起到決定性作用。而對MEMS而言，還相差甚遠，這和MEMS發展的成熟程度有著直接關系。當然，這并不意味著MEMS不需要這樣的工具和系統。相反，由于MEMS的功能多樣、加工復雜、分析困難、設計周期長、成本高等。特別需要一個能包括運動仿真、評測在內的設計工具和系統。這是當前推動MEMS發展的當務之急。

近日，我校物質科學與信息技術研究院唐曦教授課題組與電氣工程與自動化學院胡存剛教授、曹文平教授課題組在氮化鎵功率器件領域取得最新研究進展，在氮化鎵GaNHEMT方向取得突破。