技术摘要：
本发明属于集成电路技术领域，具体为一种柔性光感应器。本发明柔性光感应器包括：控制电路，控制光感应阵列的栅极偏置电压输入；光感应阵列，由若干光感单元构成；模数转换器，将光感应阵列的输出模拟信号转化为数字信号；运算存储终端，其输入端与模数转换器相连，输  全部
背景技术：
随着信息时代的应用需求越来越高，面对越来越多的特殊信号和特殊环境下气 体、压力、湿度等的测量，新型传感器技术逐渐向微小型化、智能化、延展柔性化、便携可穿 戴趋势发展。随着柔性基质材料的发展，柔性传感器成为新一代传感器重要发展方向之一， 逐渐运用到医学诊断、电子皮肤、智能家居等方方面面。 随着智能产品的普及，可穿戴电子设备呈现出巨大的市场前景。传感器作为主要 的核心部件之一，将极大影响可穿戴设备的功能设计与未来发展。近年来，柔性可穿戴电子 传感器在健康监测方面发挥着非常重要的作用。例如，将传感器植入并缠绕在动脉血管周 围，测量人体的血压；将传感器安装在手腕，测量人体的心率。然而，对于制造出高灵敏度、 高分辨率、快速响应的可穿戴电子传感器仍是一个艰巨的挑战。 光感应器在健康监测、运动监测、家庭康复、人机接口和软机器人等方面的潜在应 用领域中起着不可或缺的作用，极大地推动了自动化的发展。随着人们对便携化、娱乐化、 健康化的可穿戴式电子设备不断追求,柔性光感应器在未来具有巨大的市场前景。对人们 在数天甚至数周期间所暴露于的光照水平的评估是诊断情绪和睡眠障碍的重要手段。曝光 的时机、持续时间、强度和光谱构成都对人类的24  小时生理节律周期变化产生影响，这都 对光感应器的精确度提出了较高要求。目前光感应器的研究思路是设计具有高精度高灵敏 度的光电检测器，达到以与人眼相同的方式检测环境光亮度的效果。 为精确测量环境光照度，需要一个转换器将光强转换成电流或电压。硫化镉(CdS) 曾是最常用的光电转换器，硫化镉是一种化合物，其作用相当于电阻，阻值随入射光强增大 而减小。然而，硫化镉存在一些问题，其中最大的缺点是响应速度慢。硅光电二极管是目前 常用的光电转换器，硅光电二极管的特性包括快的响应速度、较高灵敏度与稳定性、较好的 线性度等等，但其通常不能被制成柔性器件。目前的技术已有光感应系统及校准光感应装 置的方法，包括具有至少一个光传感器的光感应装置和用于校准传感器的校准装置，具有 较高的精确度，但装置复杂且体积较大，不具有便携性。 现有技术所制成的光感应器难以兼具智能调谐、灵敏度高和柔性可穿戴的特点， 极大限制了光感应器的发展和应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种灵敏度高、可穿戴的柔性光感应器。 本发明的柔性光感应器，其电路结构如附图2所示，包括一个提供恒定偏置的控制 电路、一个m行n列光感单元构成的光感应阵列、一个用于信号转换的模数转换器和一个存 储信号的运算存储终端；所述模数转换器将光感应阵列的输出电流信号转换为高精度的数 字信号，模数转换器的输出信号传入运算存储终端进行存储，并反馈回控制电路，控制电路 3 CN 111579063 A 说　明　书 2/3 页 对光感单元中可调偏压晶体管的栅极电压进行控制，即控制电路、光感应阵列、模数转换器 和运算存储终端构成反馈回路。 本发明中，所述控制电路、光感应阵列和数模转换器均为二维材料构建的电路，且 集成在一个晶圆上，因此所述柔性光感应器具有体积小、柔性便携的优势。 本发明中，所述光感应阵列由m行n列的光感单元构成，光感单元的内部电路结构 如附图1所示，光感单元电路包含2个栅极偏置电压恒定的光感晶体管，可以将光信号转化 为电信号，具体为光信号可以改变光感晶体管的阈值电压等参数，使得不同光信号对应晶 体管的不同输出；2个栅极偏置电压可调的晶体管，由控制电路提供的偏置电压控制这两个 晶体管的导通状态。偏置电压有多种可调状态，控制精度高，可以用来模拟人体对变化的光 信号的感知。 本发明中，所述运算存储终端将经模数转换器处理的电信号进行存储，并给予反 馈信号给控制电路，实现光感应阵列对光的灵敏度的调节。 本发明提出的柔性光感应器，通过光感应阵列采集光信号，将其转化成电信号送 至高精度的模数转换器，进而通过运算存储终端提供反馈信号给控制电路，智能调谐光感 应阵列的偏置电压，以与人眼相同的方式检测环境光亮度，兼具智能调谐、高灵敏度和柔性 便携的优势。本发明解决了传统光感应器体积过大且不具备柔性的问题。 附图说明 图1为柔性光感应器中光感单元的结构示意图。 图2为柔性光感应器系统结构示意图。