近日，我校AV狼 宽禁带半导体材料与器件团队（李万俊教授团队）在国际顶刊《Advanced Materials》（一区TOP，影响因子26.8 ）上发表论文。研究团队提出了一种普适性的几何工程策略，通过简单调节两种光活性材料（非晶氧化镓/氧化镍）的面积比，成功实现了双极性光电探测器正负光电流的精确平衡。基于此，研究团队构建了可重构的二值/三值光电异或逻辑门，实现了多值逻辑架构的水下光学加密通信系统，在提升信息吞吐量与加密安全性方面取得重要突破。AV狼 为论文第一完成单位，研究生刘春艳为第一作者，李万俊教授、程振祥教授和余鹏教授为共同通讯作者。

双极性光探测器凭借其正负光电流响应特性及耦合赋能的多功能性，在逻辑门加密光通信领域展现出巨大潜力——该领域需精确平衡光电流以最小化极性诱导逻辑误差并确保传输精度。本文开发出基于全非晶p-NiO_X与n-GaO_X 薄膜的并行结构自供电光电化学探测器，展现出双波段（254 nm/365 nm）双极性光响应特性。为解决固有光电流不对称问题，首先采用热退火工艺缓解失衡现象。更重要的是，依托独特的并行架构，该团队提出一种通用几何工程策略：仅需调整两种光活性材料的面积比，即可精确平衡正负光电流。该方法能在多种波长组合下实现强健的光电流对称性，确保对复杂光学环境的广泛适应性。基于此可调特性，演示了可重构的二进制与三进制异或（XOR 和 TXOR）逻辑门，将其作为光通信系统的加密框架。三值光电逻辑门加密方案相较二值系统提升信息吞吐量约1.585倍，密钥空间扩展达89 %。本研究提出实现平衡双极光探测器的通用策略，为安全高效的水下光通信应用奠定基础。

论文链接：//doi.org/10.1002/adma.202516019

一审一校：李万俊 二审二校：黄雅婷 三审三校：杨云