下一代成像技术正迅速从智能手机扩展应用于智能设备、机器人、扩展现实（XR）设备、医疗保健、闭路电视（CCTV）等各种其他行业。而此类技术进步的核心在于高效且超紧凑的图像传感器，其能够将光信号转换成电子信号。图像传感器负责捕捉和处理物体和环境的视觉信息，从而精确重建此类物体和环境的形状、尺寸和空间位置。

新型电极有效降低电极的电阻（图片来源：韩国国家科学技术委员会）

目前，商用图像传感器主要基于硅半导体打造。不过，据外媒报道，韩国国家科学技术委员会（National Research Council of Science and Technology）正在积极开展针对下一代图像传感器的研究，此类传感器将采用二维（2D）半导体纳米材料（硅的潜在替代材料）。此类纳米材料由原子级厚度的薄层构成，厚度仅为几纳米，却具备优异的光学性能以及小型化潜力，因此非常适合用于高性能图像传感器。

然而，要充分发挥此类纳米材料的性能，需要能够高效处理光信号的低电阻电极。传统的基于2D半导体的传感器在实现低电阻电极方面面临着挑战，会导致光信号处理效率低下，这也是其实现商业化的主要障碍。

目前，韩国科学技术院（KIST）后硅半导体研究院的Do Kyung Hwang与Min-Chul Park博士与KIST的联合研究小组研发了一款名为导电桥层间接触（Conductive-Bridge Interlayer Contact，CBIC）的创新电极材料，能够实现具有高光信号处理效率、基于2D半导体材料的图像传感器。该篇研究论文发表于《自然电子学》（Nature Electronics）期刊上。

该研究团队通过在电极中加入金纳米颗粒，极大地降低了其电阻，从而大幅提升了2D半导体图像传感器的性能。此外，研究人员还解决了传统电极材料中普遍存在的挑战——费米能级钉扎效应（Fermi level pinning），从而进一步提升了该传感器的光信号处理效率。

特别值得注意的是，该团队受蜻蜓复眼结构的启发，将该项技术成功应用于基于3D成像和裸眼显示技术的全景成像。利用该项全景成像技术，研究人员实现了RGB全彩3D图像的捕捉与重现，从而能够记录和重建3D物体的形状。

未来，此类高性能图像传感器有望被广泛应用于XR设备、人工智能（AI）和自动驾驶系统等多种高端行业中。

Do Kyung Hwang博士表示：“通过克服目前2D半导体设备中因电极问题导致的技术局限性，此次研究预计显著加速下一代成像系统技术的工业化进程，为光吸收效率和微型化带来益处。”他进一步强调该研究具有可扩展性，并表示：“所研发出的电极材料易于制造，可扩展到大面积应用，因而使其广泛适用于各种基于半导体的光电子器件。”

Min-Chul Park博士补充表示：“基于2D半导体的光电器件克服了费米能级钉扎挑战，未来将对需要超紧凑、超高分辨率以及高性能视觉传感器的领域产生重大影响。”