1.清华大学：深圳国际研究生院李星辉团队在分焦面超像素阵列光刻制造领域取得新进展；

2.北大物理学院孙栋课题组与合作者在二维碲中实现电可调谐的中红外光致发光；

3.交大溥渊学院张颂安团队在智能交通领域顶刊发布自动驾驶三维重建技术前沿综述；

4.西安电子科技大学张进成教授课题组在宽带隙钙钛矿太阳电池研究方面取得重要进展

1.清华大学：深圳国际研究生院李星辉团队在分焦面超像素阵列光刻制造领域取得新进展

分焦平面阵列因具备高集成度、高鲁棒性和高动态适应性等优势，在偏振成像领域受到广泛关注。制造分焦平面阵列的关键在于制备阵列化的各向异性亚波长光栅。近日，清华大学深圳国际研究生院李星辉副教授团队在分焦面超像素阵列光刻制造领域取得新进展，为中红外偏振成像系统的关键器件制备提供了新方案。

图1.接触-干涉混合光刻加工流程

图2.本研究提出的混合光刻加工系统

针对中红外偏振成像场景，研究团队提出单循环接触-干涉混合光刻技术。该技术采用不包含光栅精细条纹结构的窗口掩膜，对干涉光刻产生的条纹进行分区裁剪，通过四步曝光法，在20mm×20mm的区域曝光出34μm×34μm超像素阵列的潜像条纹，其中每个阵列包含四个不同方向的800nm周期光栅，并通过单循环的显影、刻蚀、镀膜等工艺，实现图形转移。

图3.分焦平面光栅阵列结构表征

研究团队使用有限差分时域，分析模拟了间隙大小及间隙填充介质对干涉条纹的作用，选用折射率匹配材料对间隙进行填充，抑制掩膜与基底间隙造成的干涉条纹质量下降。同时，团队构建了基于显微成像技术的亚微米级精度对准观察平台，使用掩膜板上的双区域周期性条纹标记，实现掩膜与基底顶点的对准，成功实现了分步光刻套刻对准，避免了不同线栅区域的串扰。

研究团队对加工样品进行了系统的表面形貌表征与光学性能测试，扫描电子显微镜（SEM）表征结果显示，所加工面积内表现出良好的条纹质量和套刻对准精度；基于傅里叶红外光谱仪的光学透过性能和偏振消光比表明，在3μm-15μm的中红外波段内该超像素阵列的子像素对TM光的最大透过率达到了50%，偏振消光比达到20dB。研究提出的混合光刻技术在加工诸如分焦平面亚波长阵列等中等复杂度多周期结构方面具有显著优势。

研究成果以“用于可扩展制造阵列象限微偏振器结构的单循环接触干涉混合光刻技术”（Single-cycle contact-interference hybrid lithography for scalable fabrication of arrayed quadrant micro-polarizer structures）为题，于2025年12月15日发表于《极端制造》（International Journal of Extreme Manufacturing）。

清华大学深圳国际研究生院2021级博士生陆天石、2021级硕士生邓富元为论文共同第一作者，李星辉为论文通讯作者。论文其他作者还包括清华大学深圳国际研究生院2023级硕士生魏雨枫、2022级硕士生曾郅鹏。研究得到国家自然科学基金与深圳市高等院校稳定支持计划等的资助。（来源：清华大学）

2.北大物理学院孙栋课题组与合作者在二维碲中实现电可调谐的中红外光致发光

近日，北京大学物理学院量子材料科学中心孙栋教授课题组联合湖南大学材料科学与工程学院潘安练教授、中国科学技术大学物理系曾长淦教授等合作团队，在二维碲（Te）纳米片中实现了高效电可调谐的中红外（Mid-IR）光致发光（PL）。通过构建双栅极场效应晶体管器件，研究团队实现了对PL强度的深度电学调制，并保持了极高的波长稳定性。相关研究成果以《二维碲中电可调谐与线性偏振的中红外光致发光》（“Electrically Tunable and Linearly Polarized Mid-Infrared Photoluminescence in 2D Tellurium”）为题，于12月26日在《先进材料》（Advanced Materials）在线发表。

电子芯片与光子芯片的集成依赖于与片上互连兼容的高效光源和调制器。中红外波段（约3—12μm）在大气窗口传输、分子指纹识别和化学传感等领域具有重要应用价值。然而，现有的窄带隙半导体（如InAs、HgCdTe）面临制备成本高、与片上集成兼容性差等挑战。作为极具潜力的二维中红外材料，黑磷（BP）虽备受关注，但其环境不稳定性以及栅压调控下不稳定的发光波长限制了其实际应用。相比之下，元素半导体Te具有窄带隙（~0.36eV）、高环境稳定性及独特的螺旋链状晶体结构，是构建下一代中红外光电器件的理想候选材料。

基于此，研究团队通过构建石墨/六方氮化硼/碲（Gr/h-BN/Te）双栅极场效应器件，实现了对PL强度的精准电调谐。通过栅极电压可对~3.4μm处的中红外PL信号实现从增强（约132%）到几乎完全猝灭（约0.4%）的深度、宽范围调制。通过解耦垂直电场和静电掺杂效应，阐明了两种不同的调控机制。静电掺杂（调控载流子浓度）是主导PL强度双向调制的关键，而垂直电场则无论极性如何，均通过诱导能带弯曲、促进载流子空间分离来抑制PL强度。

尤为重要的是，研究发现二维Te的发射波长在电学调制过程中表现出极高的稳定性。实验测得其发射波长偏移小于1meV，这与黑磷中由于巨Stark效应导致的显著带隙削减形成了鲜明对比。第一性原理计算证实这源于Te在导带底和价带顶高度局域化的电子波函数，有效地屏蔽了外电场对能带结构的影响。此外，二维Te的PL信号展现出垂直于螺旋链（c轴）方向的线性偏振特性（偏振度>98%），并且该特性在栅极电压的调控下保持不变。

基于上述独特的物理性质，研究团队进一步展示了高速电光开关和可编程逻辑门原型。通过利用双栅极或激发光作为独立输入端，成功构建了“与门”（AND）和“或非门”（NOR）逻辑运算，并演示了基于ASCII编码的中红外光信息加密传输方案。该工作不仅为理解和调控二维Te的光电特性提供了清晰的物理图像，也引入了一类高性能的片上中红外电光调制器，为未来在分子传感、光通信和医疗诊断领域的应用奠定了基础。

Te纳米片的晶体结构与PL特性表征。（a）Te纳米片的晶体结构示意图。（b）双栅器件结构示意图：少层石墨和硅分别作为顶栅和底栅，用于电学特性测试与可调PL测量。（c）晶体管的源漏电流（IDS）随顶栅（红线）和底栅（蓝线）电压变化的测量结果，其中VDS=0.1V。插图为双栅器件的光学图像。比例尺：30μm。（d）1064nm激光激发下的PL过程示意图及Te的能带结构。（e）PL光谱随温度（25K至300K）变化的等高线图，黑色虚线标注峰值位置。（f）PL光谱的半高宽、峰值位置及积分强度随温度的变化曲线。蓝色实线为基于修正的Manoogian–Leclerc模型对温度依赖带隙的拟合结果

本论文第一作者为北京大学与湖南大学联合培养博士研究生梁德琅，孙栋、潘安练和曾长淦为共同通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。（来源：北京大学）

3.交大溥渊学院张颂安团队在智能交通领域顶刊发布自动驾驶三维重建技术前沿综述

上海交通大学智能网联电动汽车创新中心团队在智能交通领域顶刊IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（T-ITS）上发表题为“Learning-based 3D Reconstruction in Autonomous Driving: A Comprehensive Survey”的综述论文。文章主要探讨了基于学习的三维重建技术在自动驾驶场景中的演进与应用，为解决自动驾驶数据长尾问题、实现高保真闭环仿真提供了系统的技术路线图与未来展望。本文第一作者是溥渊未来技术学院2024级博士廖烈文，本文通讯作者是张颂安助理教授。

研究背景

随着自动驾驶技术向L4/L5级别迈进，系统对环境感知的精度与鲁棒性要求日益提高。实现可靠的自动驾驶，根本上取决于对三维环境的精准感知与整体理解，而这通常需要海量的、覆盖各种极端工况的高质量数据作为支撑。然而在真实世界中，获取如此大规模的多模态数据（如图像、LiDAR）不仅成本高昂，还伴随着显著的安全风险，尤其在面对罕见和紧急场景时。

为突破这一数据瓶颈，“数字孪生”与仿真技术成为关键路径。通过构建物理世界的高保真数字化副本，可在虚拟环境中以低成本、零风险的方式生成大量训练数据，并进行算法测试。传统重建方法（如摄影测量、SfM）在应对复杂光照、弱纹理区域以及动态交通参与者时，往往表现受限。而基于学习的三维重建技术（Learning-based 3D Reconstruction），凭借其利用神经网络对场景进行隐式或显式建模的强大能力，为创建兼具照片级真实感与几何精确性的驾驶场景提供了突破性解决方案，正逐步成为自动驾驶技术栈中的重要基础设施技术。

研究现状

过去几年，三维重建领域经历了从传统几何方法向深度学习方法的范式转移。2020年神经辐射场（NeRF）的提出成为一个重要转折，证明了神经场景表示能够实现前所未有的渲染真实感。随后，2023年兴起的3D高斯泼溅（3DGS）技术引入了显式的三维高斯原语表示，在保持高保真度的同时，借助高效的光栅化技术弥补了NeRF推理缓慢的不足，使实时渲染成为可能。

尽管相关研究呈指数增长，但现有综述往往局限于单一技术路线（仅探讨NeRF或3DGS），或脱离自动驾驶的具体语境（如多聚焦于室内小物体重建）。自动驾驶场景具有其独特性与复杂性：涵盖大规模无界场景、极度稀疏的传感器视角、以及包含大量高速运动的刚性或非刚性交通参与者。当前文献尚缺乏一项从自动驾驶真实需求出发，梳理从静态背景到动态场景，再到下游应用（如感知增强、闭环仿真、世界模型）的系统性研究。行业亟需一份能够衔接前沿图形学技术与自动驾驶工程实践的综合指南。

研究成果

针对上述缺失，本文对自动驾驶领域中基于学习的三维重建技术进行了全面系统的综述。文章没有停留于简单的算法罗列，而是紧密围绕自动驾驶的实际挑战与技术需求，构建了一套全新的分类学体系（Taxonomy）：

分层级的场景元素重建分析：文章首先深入探讨了静态背景重建中，如何平衡几何保真度与大规模场景优化的挑战；随后详细分析了交通智能体重建，区分了刚性物体（如车辆）与非刚性物体（如行人、骑行者）的不同建模策略，特别是针对人体姿态变形与运动的重建技术；

动态驾驶场景的时空建模：针对整车视角的动态场景，论文归纳了三大类时空建模范式：逐帧重建、场景图以及原生4D表示。其中，基于4D高斯的原生表示方法，被认为是未来实现无需3D框标注、动静自动解耦的最具潜力方向；

应用驱动的深度剖析：文章详细阐述了三维重建技术如何赋能自动驾驶核心任务，包括数据增强与多模态标签生成（如自动生成深度图、语义分割、光流）、定位与建图（SLAM）、场景理解（作为统一的场景特征表示）以及场景生成与仿真；

前瞻性的挑战与展望：文章不仅总结了技术现状，更指出了当前研究中被忽视的关键问题，包括天气/光照编辑的物理真实性、板载部署的算力限制，以及最为关键的生成数据对自动驾驶安全性影响的定量评估。文章最后探讨了结合世界模型与生成式AI，以实现可控场景生成与交互式闭环仿真的未来趋势。

作者信息

廖烈文

上海交通大学溥渊未来技术学院2024级博士研究生。研究方向：三维重建、三维生成以及闭环仿真技术。

张颂安

上海交通大学溥渊未来技术学院长聘教轨助理教授，智能网联电动汽车创新中心成员，主要从事自动驾驶汽车决策系统算法设计方面的研究，在TITS, TIV, CVPR,ICCV 等期刊与会议上发表30余篇论文。张颂安老师于2013年和2016年在清华大学车辆工程系分别获得本科和硕士学位，2021年于美国密歇根大学机械工程系获得博士学位，导师为Mcity Director彭晖教授。毕业后，其加入美国福特汽车公司机器人研究所担任研究员，并兼任福特—大学联合项目机器人方向提案评审组Committee Chair。2023年，张颂安老师加入上海交通大学溥渊未来技术学院。研究方向：智能车和机器人决策控制算法、强化学习、元强化学习、工业具身智能、AI辅助航空发动机设计。（来源：上海交通大学）

4.西安电子科技大学张进成教授课题组在宽带隙钙钛矿太阳电池研究方面取得重要进展

近日，西安电子科技大学集成电路学部郝跃院士团队张进成教授课题组联合上海空间电源研究所在宽带隙钙钛矿太阳电池器件及其叠层应用方面取得重要研究进展。相关成果以“Guanidyl-Engineered SAMs with Electrostatic-Coordination Synergy for High-Efficiency Tandem-Compatible Perovskite Solar Cells”为题，发表于材料科学领域国际顶级期刊《Advanced Materials》（中国科学院一区 TOP 期刊，IF=26.8）。西安电子科技大学为论文第一完成单位，张进成教授、朱卫东教授、习鹤副教授和上海空间电源研究所孙利杰研究员为论文共同通讯作者。

面向新一代高效率、长寿命光伏器件的发展需求，钙钛矿/硅叠层太阳电池被认为是最具应用前景的技术路线之一。其中，宽禁带反式钙钛矿太阳电池因其优异的稳定性和良好的叠层兼容性受到广泛关注，但其关键界面中自组装单分子层分布不均、埋藏界面缺陷钝化不足等问题，长期制约着器件效率和运行可靠性的进一步提升。

针对上述关键瓶颈，研究团队提出了一种胍基工程化自组装单分子层界面协同调控新策略。通过在自组装分子层体系中引入聚己二胍盐酸盐，实现了分子间静电作用与钙钛矿结晶配位效应的协同调控，有效改善了界面均匀性和能级匹配，显著降低了界面缺陷密度，并提升了钙钛矿薄膜的结晶质量和器件稳定性。在该策略支撑下，团队研制的宽禁带反式钙钛矿太阳电池效率达到 23.62%，并在高温条件下表现出优异的长期稳定性。进一步将其应用于钙钛矿/硅叠层太阳电池中，器件效率达到 32.49%，在效率水平和器件面积扩展方面均处于国际先进水平。该研究为高性能钙钛矿/硅叠层太阳电池的界面调控提供了新的理论认识和技术路径，对推动高效率光伏技术的工程化和规模化应用具有重要意义。

图1. 胍基诱导自组装单分子层静电作用示意及表征

图2. 叠层太阳电池性能表征结果

（来源：西安电子科技大学）