近日，肉漫屋 、集成电路学院、量子科技研究院青年教师李雪在国际知名期刊《Science Advances》（中国科学院一区TOP，IF=13.9）发表题名为“Wafer-scale 2D semimetal heterostructures enabling mid-infrared motion tracking with in-sensor perceptual compression”的研究论文。郑州轻工业大学李雪老师为论文第一作者，郑州大学为第一署名单位，郑州轻工业大学为第二署名单位。

运动目标信息是自主导航、智能驾驶、国防安防等领域实时决策的基础，高精度跟踪还需同时获取目标位置及其时序演变。现有机器视觉依赖高像素成像与神经网络处理海量时空数据，功耗高、延迟大，难以适配资源受限平台。位置敏感探测器（PSD）利用横向光生伏特效应直接输出光斑位置电信号，数据开销小、响应快；但传统器件多限于可见—近红外波段，在雾、烟尘、黑夜等环境中性能显著衰减，亟需开发高性能中红外位置敏感探测技术。

针对上述技术瓶颈，该研究把位置提取与数据压缩一并前移到传感端：采用低温原位金属转化工艺，在2英寸Ge晶圆上实现二维碲化物半金属/Ge范德华异质结的晶圆级单片集成，工艺兼容传统CMOS流程，器件室温探测波长延伸至10.6μm，可实现9.7μm精度的中红外轨迹实时追踪；进一步以稀疏5×5 PSD阵列替代100×100像素焦平面，在传感器内完成400倍感知压缩，多目标并行识别与持续跟踪准确率达95%。系统无需重建红外图像即可输出运动特征，为复杂环境下的低功耗智能红外感知提供了硬件级解决方案。

该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、河南省自然科学基金、粤港澳大湾区相关基础研究项目、香港研究资助局、深圳市科技创新委员会等项目的资助支持。

论文链接：www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh4592