让夜视穿雾成本降九成：西电硅锗芯片突破短波红外技术

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大雾天开车时，即便将远光灯开到最亮的程度，眼前依旧是白茫茫的一片，什么都看不清楚，这样的场景，你是否也曾经历过呢？再者，夜里在漆黑的小路上行走时，手机摄像头拍出的画面满是噪点，根本不具备观看的能力。而这些困扰，实际上都源自于一个技术方面的短板：普通摄像头与人眼仅仅能够捕捉可见光，一旦光线变得昏暗，或是存在雾气、烟雾等情况，便会彻底失去作用。

有一项技术，名为“短波红外探测”，恰巧可解决此问题。它能够于漫天大雾里看清物体，也能够在伸手不见五指的黑夜中洞察万物，甚至还能够识别不同物质的“指纹”特征，简言之，就是给机器装上一双“透视眼”。

听起来挺美好的，是不是？然而过去的几十年当中，这项技术始终都没能踏入普通人的生活里。缘故仅有一个字：贵。一片短波红外探测芯片，动不动就得花费几千美元 ，这等同于一辆二手小轿车的价钱。如此高昂的成本，只适合应用在卫星、导弹、军用夜视仪这类“航天级”的设备之上 ，普通的老百姓根本就用不起。

然而，最近西安电子科技大学杭州研究院的胡辉勇团队将此局面予以打破，他们借助一颗基于硅锗工艺的芯片，把制造成本从严苛的“航天级”降低至亲民的“平民级”。

究竟是怎样达成的呢？其重要之点在于采用了另外一条技术路线。当下主流的短波红外探测器所运用的是“铟镓砷”这种材料，尽管其性能较为优越，然而制造工艺却极为繁杂，产量很低，并且无法借助现有的普通芯片生产线。举个例子来说，这就如同运用打造航天器的方式去制造家用电器，成本与规模注定无法相互适配。

其胡辉勇团队所挑选的“硅锗”途径，精妙之点在于“借路”，他们借助已然成熟的硅基芯片生产线，也就是平常制造手机芯片的那类产线，去打造短波红外探测器。这所表明的是，能够运用制造手机芯片的方式以及成本，来产出原本价格高昂至极的短波红外探测器。从理论层面而言，成本能够下降至原先的百分之一到十分之一！

确实，这条路着实并非易于通行。硅这种材料与锗这种材料，二者的原子排列呈现出不匹配的状况，恰似两名步伐不协调一致的舞者，稍微有一点儿思虑欠缺就会出现差错，致使探测器出现“漏电”现象，灵敏度大幅降低。这个处于原子级别的难题，使得硅锗技术历经二十多年始终无法走出实验室。

胡辉勇所带领的团队，施加了诸多精力，于材料生长方面，在界面处理环节，朝着器件设计方向，逐个破解难题。他们凭借自身力量装配了一套硅锗外延系统，自行研发了读出电路以及成像模组，并且连通了自设计一直到验证的整个流程。预估在2026年年底的时候，一条专门的硅锗流片线便能够投入生产，达成低成本、迅速迭代的生产能力。

这表明，具备低成本特征、拥有高性能表现的短波红外探测技术，最终有了大规模走出实验室的希望。

在此之后，你的智能手机于暗光环境里进行拍照时会展现出更为清晰的成像效果；车载激光雷达能够凭借更低的成本来守护驾驶安全，就算是在遭遇雨雾天气的状况下也毫无惧色；智能家居可以更为精准地感知人的存在，进而自动对灯光以及空调进行调节；工业产品检测也将会变得更加快速且可靠，从而从源头之处保障消费品的品质。

原本价值几千美元的芯片，如今降低到了几十美元，甚至是几美元，而这样一项具备“平民级”特征的超能力，正逐步走进我们的生活。

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