近期，我校理学院杨国锋教授课题组在可重构神经形态光电子与硬件加密成像方面取得重要进展。研究成果 “Hardware-Intrinsic Encrypted Imaging and Neuromorphic Computing Enabled by Bias-Reconfigurable AlScN/GaN Heterojunction Ultraviolet Photodetector”发表在国际知名期刊《Advanced Photonics》上。《Advanced Photonics》是由国际光学工程学会（SPIE）与中国激光杂志社（CLP）联合创办的旗舰刊物，是光学与光子学领域的国际顶级期刊之一。这是我校首次在《Advanced Photonics》期刊上发表研究论文。
随着人工智能与信息安全技术迅猛发展，如何在单一器件中同时实现光感知、信息处理与安全加密成为智能光电子领域的重大挑战。为此，江南大学理学院杨国锋教授团队提出了一种基于 AlScN/GaN 异质结双端可重构紫外光电探测器。该器件通过偏压调控载流子动力学过程，实现了在“紫外探测–人工突触–硬件加密成像”之间的切换。
研究发现，低偏压下，器件表现出高速、高灵敏的紫外响应，比探测率达9.37 × 1012Jones，可应用于高精度成像与光通信。偏压升高时，器件内部产生显著的持久光电导效应（PPC），能够模拟生物突触的可塑性过程，实现兴奋性突触后电流（EPSC）、双脉冲促进（PPF）及短期记忆向长期记忆的转化等神经形态学习功能。
更进一步，团队独创性地结合了器件在不同偏压下的快速与慢速光响应动力学，提出了一种硬件本征加密光学成像方案。该方案利用精确设计的动态偏压序列作为加密“密钥”，在不增加算法复杂度的前提下实现了对图像的硬件级加密，只有拥有“密钥”的接收者才能成功解密图像。实验中，团队利用该器件完成了MNIST手写数字图像的编码与安全解密，验证了该系统在物理层信息安全和神经形态计算一体化方面的巨大潜力。
理学院研究生孙华振为论文第一作者，通信作者为理学院杨国锋教授。此研究工作得到国家自然科学基金（62374075）和江南大学中央高校基本科研业务费（JUSRP202504018, JUSRP202501142）资助。
近年来，杨国锋教授团队主要从事新型宽禁带半导体光电子器件及其在传感、无线光通信和神经形态计算等领域的交叉应用研究，围绕光电子器件的多功能集成与智能化展开了系统性工作，在紫外光电探测、无线光通信等方面均取得突破。
论文链接：https://researching.cn/EN/HPArticle/AP-25-124006?type=en
论文相关图
