重庆大学艾斌团队在《Chemical Society Reviews》发表综述文章

近日，重庆大学微电子与通信工程学院艾斌团队在学科顶级期刊《Chemical Society Reviews》（IF = 39）在线发表了综述性论文，题为 “Closing the loop in next-generation sensing through shadow sphere lithography, plasmonics, and artificial intelligence（基于阴影球光刻、等离子体与人工智能的下一代智能传感）”。重庆大学博士研究生程明宇和陈心怡为论文共同第一作者，艾斌研究员为唯一通讯作者，重庆大学为唯一通讯作者单位。

 在能源、医疗健康和智能制造等快速发展的领域中，传感器性能正面临亚百分点精度、毫秒级响应、长期稳定性及晶圆级集成等前所未有的高要求，传统换能器已难以胜任。近年来兴起的等离子体微纳光学传感器，从原理上具备实现这些极限指标的潜力，但需依赖物理驱动的纳米结构设计、可扩展低成本的制造路线以及数据驱动的信号处理与预测这三个长期相对独立的研究方向实现深度融合，具体包括构建高品质因子混合共振模式、将设计蓝图转化为大面积可量产器件，以及从微弱且漂移敏感的光学信号中提取可靠信息。

该综述系统性地回顾了2019–2024年间上述三条研究路线的全链条融合进展。研究团队重点介绍了 “阴影球光刻（Shadow-Sphere Lithography, SSL）” 作为一种可扩展的亚50纳米图案化方法，并将其建立的结构库映射到等离子体、光子晶格以及束缚态共振模式。同时，团队展示了物理知识驱动的人工智能（AI）分析管线如何在光谱去噪、批间差异补偿、预测提升甚至逆向设计中发挥重要作用。

 最后，本文提出了一个闭环研究路线图——将 SSL、大面积低成本制造、等离子体纳米光学，以及 AI 驱动的数据分析有机结合，瞄准在毫米级传感器中实现高折射率分辨率，并指出了未来的重大挑战，包括晶圆级三维图案化的逆向设计、自组装策略、在线质量分级与自适应信号解析。

 该研究的系统总结为实现高性能、智能化、可规模落地的光学传感器提供了全景式展望，对推动 能源、医疗健康、食品与制药等行业的智能传感与质量检测 具有重要意义。

 该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。

来源：物理学院

作者：艾斌研究员团队