在当前大数据、人工智能、物联网的时代，智能图像传感系统作为重要的前端感知工具之一，已成为在线监控、无人驾驶、故障诊断、资源勘查、遥感测量、污染分析、医学影像等任务中的关键性设备。“奥运会与G20”、“一带一路”、“科技强军”和“智慧城市”等重大战略活动的应用需求，也推动了非可见光图像传感系统的飞速发展。

然而，由于半导体核心器件与工艺长期受欧美日专利垄断，我国的硅基非可见光电探测技术一直处于追赶阶段，大部分核心器件严重依赖进口，高端光电探测与图像芯片受美日欧禁运封锁，近期的中美贸易战更是使其雪上加霜。

近年来，新型材料的出现为我国硅基光电探测器的发展带来了新机遇。通过将新材料与硅相互结合，可以避开传统专利与技术的约束，从而突破美日欧等国垄断的限制，开拓出一系列新型图像传感器技术，建立具有我国自主知识产权的硅基非可见光图像传感系统。

因此，信电学院的徐杨教授一直致力于实现硅基宽光谱探测与图像传感，通过采用硅与新材料结合的方式，即“传统半导体+二维”的思路，围绕硅探测非可见光的科学难题，从紫外、红外、及其图像传感三个方面入手，于2017年取得了创新性成果：1）从响应物理机制出发，提出硅与新材料协同吸收理论，突破了硅紫外日盲探测的瓶颈，研究成果被IEEE Spectrum报道，并评为“提升了目前该领域硅基紫外光电探测的水平”；2）提出级联异质结构，结合等离子体增强吸收，拓宽了硅基红外光的探测能力，在2017 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)发表和《科学通报》报道，其与剑桥大学的相关合作成果也在Nature Commun.发表；3）利用硅器件工艺兼容度高、阵列集成及信号电路成熟等优势，攻克了从单个探测器的制备到阵列集成的难题，初步实现了实用性硅基非可见光探测与图像传感系统，获得了具有我国自有知识产权的原型样机。

通过与CMOS信号处理结合，初步实现了单个传感器上的多光谱融合技术，为未来实现低功耗、微型化、高可靠性器件和片上混合集成传感系统提供了新的思路，该项研究还有利于提升我国在这一交叉领域中的原始创新力，有助于增强我国在信息探测领域的核心竞争力。