中国科学技术大学微电子学院孙海定教授团队联合武汉大学刘胜院士团队，成功研制出基于氮化镓基芯片的微型化紫外光谱仪，实现片上光谱成像。该芯片融合深度神经网络算法，光谱响应速度创纳秒级世界纪录，填补了紫外波段微型光谱仪技术空白，未来可应用于生物分子检测、片上传感等领域，有望降低光谱成像仪成本并推动产业升级。

🔬该芯片基于新型氮化镓基级联光电二极管架构，与深度神经网络算法深度融合，实现高精度光谱探测与高分辨率多光谱成像，其光谱响应速度创纳秒级世界纪录，填补了微型光谱仪在紫外波段的空白。

🔭芯片制备工艺完全兼容现有先进半导体大规模制造工艺，特征尺寸可进一步缩小至亚微米甚至纳米级，有望实现更高分辨率的光谱成像，并将现有光谱成像仪成本降至传统方案的百分之一。

🌿该成果展现了其在高通量实时生物分子和有机物检测、片上集成式传感技术等领域的广阔应用前景，有望像硅基CCD/CMOS芯片推动数码相机普及一样，引领光谱成像技术的新一轮产业升级。

📈研究以“A Miniaturized Cascaded-Diode-Array Spectral Imager”为题发表于光学领域著名期刊《自然·光子学》，标志着中国在微型化光谱仪技术领域取得重大突破。

🌐由于该芯片的小型化和低成本优势，未来可大规模制造紧凑型、便携式光谱分析和成像设备，推动相关技术在医疗、环境监测、食品安全等领域的广泛应用。

IT之家 10 月 1 日消息，据中国科学技术大学（中国科大）官方 9 月 26 日消息，该校微电子学院孙海定教授 iGaN 实验室，联合武汉大学刘胜院士团队，成功研制出微型化紫外光谱仪芯片，并实现片上光谱成像。

该芯片基于新型氮化镓基（GaN）级联光电二极管架构，并与深度神经网络（DNN）算法深度融合，实现了高精度光谱探测与高分辨率多光谱成像，其光谱响应速度创下了目前已报道微型光谱仪的最快世界纪录（纳秒级）。

该成果不仅填补了微型光谱仪技术在紫外波段的空白，同时展现了其在未来大规模可制造的紧凑型、便携式光谱分析和光谱成像芯片，及其在高通量实时生物分子和有机物检测、片上集成式传感技术等领域的广阔应用前景。

相关研究以“A Miniaturized Cascaded-Diode-Array Spectral Imager”为题，9 月 26 日在线发表于光学领域著名期刊《自然・光子学》。

中国科大表示，由于该芯片制备工艺完全兼容现有的先进半导体大规模制造工艺，因此该芯片的特征尺寸可以被进一步缩小至亚微米甚至纳米级，从而实现更高分辨率的光谱成像，并有望将现有的光谱成像仪的成本降至传统方案的百分之一。就像曾经硅基 CCD / CMOS 芯片技术的不断进步推动数码相机的大规模普及一样，这一新型氮化镓基微型化光谱仪芯片的研制成功有望引领光谱成像技术的新一轮产业升级。

IT之家附论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41566-025-01754-6