地平线快报2025年10月01日 23:07消息，中国科大与武大联手研发出全球最快微型紫外光谱仪芯片，实现检测速度与精度新突破。

　　 10 月 1 日讯，中国科学技术大学（中国科大）于9月26日发布重磅科研进展：该校微电子学院孙海定教授领衔的iGaN实验室，联合武汉大学刘胜院士团队，成功研制出一款具有自主知识产权的微型化紫外光谱仪芯片，并首次实现片上多光谱成像功能。这一突破性成果标志着我国在高端微型光谱传感领域迈出了关键一步。

　　 该芯片采用创新的氮化镓基（GaN）级联光电二极管架构，突破了传统微型光谱仪在紫外波段性能受限的技术瓶颈。尤为引人注目的是，研究团队将硬件设计与深度神经网络（DNN）算法深度融合，不仅显著提升了光谱解析精度，更实现了纳秒级的超快光谱响应速度——这是截至目前国际上已报道的微型光谱仪中最快的响应纪录，为实时动态光谱探测开辟了全新可能。

　　 长期以来，紫外光谱分析在环境监测、生物医学检测、食品安全和材料表征等领域具有不可替代的作用，但传统设备往往体积庞大、成本高昂且难以集成。此次研发成功的芯片级解决方案，成功填补了微型光谱仪在紫外波段的技术空白，真正实现了“把实验室装进芯片里”的愿景。从应用前景看，这项技术有望广泛应用于便携式健康检测设备、无人机搭载式环境监测系统以及工业在线质检等高通量、实时性强的场景。

　　 相关研究成果以“A Miniaturized Cascaded-Diode-Array Spectral Imager”为题，已于9月26日在线发表于国际光学顶级期刊《自然・光子学》，引发学界高度关注。值得注意的是，该芯片完全基于标准半导体制造工艺开发，具备与现有大规模集成电路产线的高度兼容性。这意味着未来可直接在成熟晶圆厂进行批量生产，大幅降低制造成本，推动光谱技术走向大众化普及。

　　 更值得期待的是，中国科大方面指出，得益于工艺可扩展性，该芯片的关键结构尺寸有望进一步缩小至亚微米乃至纳米级别，从而实现更高空间与光谱分辨率的成像能力。据估算，一旦实现规模化量产，其成本或将降至传统光谱仪的百分之一。这让人不禁联想到上世纪末硅基CCD/CMOS传感器如何颠覆摄影行业——如今，这款氮化镓基微型光谱成像芯片或许正站在一场类似技术革命的起点。

　　 在我看来，这项成果不仅是材料科学与人工智能融合创新的典范，更是我国在高端光电子芯片领域实现“弯道超车”的有力证明。在全球竞相布局下一代智能感知技术的背景下，此类兼具高性能、小型化与可制造性的核心器件突破，将为中国在未来物联网、智慧医疗和智能制造等战略新兴产业中赢得更多话语权提供坚实支撑。