$天奈科技(SH688116)$ 由天奈科技提供的高纯度单壁管成功构筑大面积均匀的单手性的4英寸碳纳米管阵列晶圆，中科院康黎星团队在内嵌单壁碳纳米管全光控神经形态计算器件取得新进展，为脑启发计算和仿生视觉的实际应用铺平了道路，陆书龙团队在氮化镓基单片集成器件领域取得重大进展
来源：中国科学院苏州纳米所
天奈公司的合作方中科院苏州纳米所先进材料部康黎星博士团队在碳基芯片的研发工作上取得重大进展，由天奈科技提供的高纯度单壁管成功构筑大面积均匀的单手性的4英寸碳纳米管阵列晶圆，并制造出CMOS器件，碳基芯片的产业链布局正在逐步完善。
视网膜启发的神经形态计算为突破传统冯·诺依曼架构的局限提供了新路径。要在神经形态硬件上实现高性能训练，人工突触必须具备线性对称可编程性、双极操作、多态存储能力、高良率、长保持时间和低变异性等关键特性。然而，现有神经形态器件常因非对称和非线性导电特性而面临重大挑战，限制了其整体性能。因此，开发能在单一器件中同时实现持久正光电导 (PPC) 和持久负光电导(NPC) 的新型器件引起了广泛关注。这类器件可模拟突触行为，在复杂环境中增强信息感知能力，降低功耗，提高识别精度，并简化硬件设计。
目前，研究人员已探索了多种技术来实现这些特性，包括二维材料的多层堆叠、静电掺杂和缺陷捕获等。然而，多层堆叠异质结构复杂的制备工艺给光电存储器件的大规模集成和稳定性带来了挑战。因此，开发适用于动态视觉场景神经形态计算的新型材料系统仍是当前的研究重点。
苏州纳米所康黎星研究团队提出了一种通过化学气相输运制备的硒内嵌单壁碳纳米管（Se@SWCNTs）的一维范德华异质结。利用像差校正透射电子显微镜 (AC-STEM) 以及光谱学和电学表征，成功证实了双链硒被封装在单壁碳纳米管内部。与先前研究不同，通过溶液沉积技术成功制备了大面积的半导体性 Se@SWCNTs 薄膜。利用这些薄膜，在柔性基底上构建了4英寸晶圆级的 Se@SWCNTs 一维范德瓦尔斯异质结光电晶体管。这种方法消除了对多层异质结或复杂电路的需求，从而简化了阵列集成和晶圆级制造。结合有效的栅极调制，实现了对PPC 和NPC 响应的高度线性和精确控制。其线性拟合相关系数 (R2) 超过 0.99。同时实现了具有超过128个存储态的线性PPC和NPC。通过利用器件在不同光强度（0.1–2.1 mW/cm2）和波长范围下的性能变化，我们展示了在受脑区功能启发的、复杂度递增的三项任务中，权重规则处理的高度一致性。重要的是，这三项不同视觉任务（数字/字母识别、形状识别和特征识别）所需的神经结构（深度卷积网络、残差网络和注意力网络）及其对应的衰减率（阶梯式、指数式和预热式）也是不同的。所提出的晶体管能够通过光学混合编程促进受生物启发的脑区之间的转换，从而适应动态的视觉环境。这种首次引入的创新方法，为脑启发计算和仿生视觉的实际应用铺平了道路。
苏州纳米所陆书龙团队在氮化镓基单片集成器件领域取得重大进展
将光感知与神经形态计算功能集成于氮化镓基器件，是突破传统分立器件局限的关键一步。此举不仅可以提升信息处理效率，降低系统功耗与延迟，也能够为构建高速、低功耗、高集成的智能光电子系统提供核心硬件支撑，推动下一代光电子智能感知与处理技术的发展，如仿生视觉芯片、光神经形态计算。
近期，苏州纳米所陆书龙团队基于GaN材料外延与器件工艺方面的积累[Communications Materials 6, 83 (2025)；Small Methods 9, 2400989 (2025)；Chip 4, 100149 (2025)；Journal of Semiconductors 46, 022401 (2025)；Applied Physics Letters 126, 262104 (2025)]，在氮化镓基单片集成器件领域取得了重要进展。
资料：中科院苏州纳米所先进材料部与天奈科技存在紧密的合作关系。
2023年，双方共同出资成立了先进碳基电子材料联合实验室。该实验室紧扣碳基芯片国家战略需求，对标单壁碳管国际先进水平，旨在推动产学研合作，合力突破高品质单壁管材料的国内空白，提高市场占有率，推动先进碳基电子材料规模化制备与产业化应用国际引领。
根据双方约定，基础材料的产业化由天奈科技完成，高端应用领域由双方共同推进。天奈科技作为全球最大的碳纳米管企业，可利用其产业优势实现成果转化，而中科院苏州纳米所先进材料部则可凭借其科研实力，在高端应用研究方面发挥作用。
董秘：公司和中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所已经就相关研究成立了先进碳基电子材料联合实验室，基础材料的产业化由公司完成，高端应用领域由双方共同推进。公司有为其提供符合要求的碳纳米管材料样品。
图：机器人智能感知应用验证