中芯热成助力北理工团队刊发Adv.Sci.，实现宽波段高分辨超分成像核心突破

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202519991

该工作设计了一种硬件-算法协同设计的CMOS集成四通道图像传感器，像素阵列为640×512。通过全聚合物本体异质结与HgTe胶体量子点的单片集成，实现350-2350 nm宽波段高分辨成像。在“超分辨模式”下，借助融合“通道-空间”注意力机制的深度学习算法，将各光谱通道分辨率从320×256恢复至640×512，解决了平面集成架构的分辨率损失难题。此外，该成像器件通过精确匹配光交联动力学，实现了<1%的通道死像元率，且开发的直接光刻工艺具有CMOS兼容能力，确保了器件的高分辨率、无损片上图案化及光电集成。

通过动力学匹配的光交联策略，使用中芯热成桌面型掩膜对准紫外光刻机（产品型号：XT-01-UVlitho-手动版），成功实现全聚合物本体异质结与HgTe量子点的高精度、高密度图案化集成，特征尺寸小于5μm，兼容标准CMOS工艺。

图：可见光-短波红外多波段焦平面阵列（FPA）图像传感器的设计

02

单片集成多光谱成像平台

采用中芯热成ROIC读出电路（产品型号：ZXAA640-15N），首次在单一CMOS兼容平台上实现从可见光到短波红外（350–2350 nm）的四光谱单片集成成像，像素达640×512，死像元率低于1%。

图：可见光-短波红外多波段图像传感器性能表征

03

硬件-算法协同增强

配合中芯热成焦平面测试系统（产品型号：XT-03-FPTS），结合超分辨率重建算法，有效恢复因像素分配导致的分辨率损失，提升多光谱图像的细节分辨与光谱-空间一致性。

图：可见光-短波红外四通道成像和超分辨率图像重建

依托与中芯热成系列产品的深度协同合作，结合中芯热成专业的设备支撑与全流程技术服务保障，此项研究成功为CMOS集成、多光谱成像、有机光电探测器、量子点探测器及超分辨率重建等多个前沿应用领域铺平了技术转化与产业发展道路。

目前，中芯热成与多个科研团队的合作研究均取得重要进展，相关成果正陆续在国际高水平期刊发表。未来我们将持续发布最新进展，与各界共享产学研创新成果，欢迎大家持续关注。