将铋-锑卤化物光电二极管与可重构逻辑门结合，可实现多功能图像处理系统中的逻辑门重新配置

《Advanced Optical Materials》：Alloying Bismuth-Antimony Halide Photodiodes Enable Reconfigurable Logic Gates for Multifunctional Image Processing

该研究开发出新型Cs3Bi0.6Sb1.4I9单晶光电二极管，通过优化晶体结构和Sb掺杂降低缺陷密度，提升光电性能。该器件采用光学控制策略，实现了OR、AND、NOR、NAND等可重构逻辑门，并成功应用于图像融合、掩模合成及彩色反转等多元图像处理任务。

　　

摘要

这种新型的基本器件单元是降低成像处理任务复杂性和体积的有效解决方案，使其成为光电子逻辑电路中一个有前景的构建模块。然而，目前仍缺乏能够在单一器件内实现多逻辑运算的创新策略。本文介绍了一种在单个Cs₃Bi_0.6Sb_1.4I₉单晶基光电二极管中实现多功能逻辑门的方法，从而在该平台上实现多种图像处理任务。优化的Cs₃Bi_2-2xSb_2xI₉（× = 0、0.3、0.7和1.0）单晶具有高质量的晶体结构、可调的带隙以及稳定的光电响应特性。Sb掺杂显著降低了缺陷密度，并改善了接触界面，建立了稳定的载流子传输通道和低损耗的电荷传输路径。得益于这些改进，基于Cs₃Bi_0.6Sb_1.4I₉单晶的光电二极管展现了卓越的光电性能：开关比高达8665，响应度提高了120倍。随后，通过采用光控策略，实现了OR、AND、NOR和NAND逻辑门之间的可重构切换，并利用这些逻辑功能设计了多种图像处理流程，包括形状合并、掩模合成和颜色反转等。这项工作不仅提供了一种基于光电二极管的可重构逻辑门的有效制造方法，还展示了其在图像处理领域的应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。