华东理工大学教授张斌、副教授胡越、教授轩福贞团队，报道了一种大面积刺激响应型共价有机框架薄膜（ODAE-COF），以此为活性层制备了具有光电双响应特性的忆阻器，并开发了基于忆阻器的新型边缘计算系统，实现了对有图案晶圆的缺陷检测和无图案晶圆的表面粗糙度进行分类。相关研究近日发表于《物质》。

在第三代半导体领域，氮化镓晶圆表面的缺陷会导致电短路、开路和器件性能下降等问题，因此检测技术十分重要，直接影响着芯片质量、产量和成本控制。近年来，学界和业界开发了多种评估晶圆表面质量的方法，但分辨率和效率等方面仍存在一定限制。忆阻器是一种新型电子元件，具有实时处理、减少延迟、可扩展性和灵活性等显著优势，基于忆阻器的边缘计算被视为一种有潜力的晶圆检测方案。

研究团队开发的基于忆阻器的边缘计算系统，集成了传感单元和数据处理模型，可分别用于晶圆的空洞缺陷检测和表面粗糙度分类。其中传感单元模型包含两个网络，首先在图像增强网络中，利用忆阻器的光响应性进行去噪和特征提取，随后信号被传输到一个由输入、编码器、解码器和输出模块组成的神经网络，用于精确定位缺陷。数据处理模型则包含一个图像注意力模块、一个特征卷积模块和一个概率映射模块，所有模块均由64种光电导态的忆阻器构成。

研究团队进一步对400幅晶圆的X射线图像进行了测试，该模型在晶圆表面粗糙度分类中实现了优异的表现，平均精度超过90%。

二维有机薄膜忆阻器的构建及其晶圆检测示意图。图片由研究团队提供

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相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.matt.2025.102197