產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 集成于超構(gòu)表面的膠體量子點(diǎn)光電二極管，用于緊湊型短波紅外傳感器
- 來(lái)源：Jade Liu，IMEC 發(fā)表于 2025/12/26
本周，在IEEE國(guó)際電子器件會(huì)議（IEDM 2025）上，先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新中心imec成功展示了在其300毫米CMOS試驗(yàn)線上開(kāi)發(fā)的超表面上集成膠體量子點(diǎn)光電二極管（QDPD）。這一開(kāi)創(chuàng)性方法為開(kāi)發(fā)緊湊型、微型化的短波紅外（SWIR）光譜傳感器提供了一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)，為經(jīng)濟(jì)高效的高分辨率光譜成像解決方案樹(shù)立了新的標(biāo)桿。
開(kāi)啟短波紅外傳感的新可能
短波紅外 (SWIR) 傳感器具有獨(dú)特的功能。通過(guò)探測(cè)可見(jiàn)光譜以外的波長(zhǎng)，它們可以揭示人眼無(wú)法看到的對(duì)比度和特征，因此能夠穿透某些材料，例如塑料或織物，或者在霧霾和煙霧等惡劣環(huán)境下進(jìn)行成像。然而，傳統(tǒng)的短波紅外傳感器仍然價(jià)格昂貴、體積龐大且制造難度高，這限制了它們的應(yīng)用范圍，使其僅限于一些小眾領(lǐng)域。
量子點(diǎn)（QD）圖像傳感器是一種新型的短波紅外（SWIR）傳感器，兼具低成本和高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，是一種很有前景的替代方案。然而，迄今為止，它們的工作模式僅限于寬帶模式，而非光譜模式。
imec 通過(guò)成功地將膠體量子點(diǎn)光電二極管(QDPD) 與在其 300 毫米 CMOS 試驗(yàn)線上開(kāi)發(fā)的超表面集成，解決了這一挑戰(zhàn)。量子點(diǎn)是納米級(jí)半導(dǎo)體，可以調(diào)諧以吸收特定的紅外波長(zhǎng)；而超表面是納米圖案化的超薄層，能夠精確控制光與傳感器的相互作用。通過(guò)將這些元件集成到與 CMOS 兼容的工藝中，imec 創(chuàng)建了一個(gè)可擴(kuò)展的微型短波紅外 (SWIR) 光譜探測(cè)器平臺(tái)，從而提供了一種緊湊、高分辨率的傳感器架構(gòu)，該架構(gòu)可以使用標(biāo)準(zhǔn) CMOS 工藝制造。
“這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于其可擴(kuò)展性，”imec 的研發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Vladimir Pejovic 說(shuō)。“傳統(tǒng)的量子點(diǎn)圖像傳感器需要為每個(gè)波長(zhǎng)重新設(shè)計(jì)復(fù)雜的光電二極管層，這使得針對(duì)每個(gè)應(yīng)用的頻譜進(jìn)行調(diào)整既復(fù)雜又昂貴�！�
“我們的方法將這種復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到CMOS層面，利用超表面來(lái)調(diào)節(jié)光譜響應(yīng)，而不是改變光電二極管堆疊結(jié)構(gòu)。這為易于定制的高分辨率光譜短波紅外傳感器打開(kāi)了大門(mén)，并為安防、農(nóng)業(yè)、汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域的新功能鋪平了道路�！�
通過(guò)協(xié)作加速創(chuàng)新
這項(xiàng)突破是多學(xué)科合作的成果，融合了imec在量子點(diǎn)圖像傳感器、平面光學(xué)（超表面）和光譜成像領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。下一步是將這項(xiàng)技術(shù)從概念驗(yàn)證階段擴(kuò)展到小批量生產(chǎn)，最終實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。為了加速這一轉(zhuǎn)變，imec誠(chéng)邀合作伙伴攜手共進(jìn)。
imec產(chǎn)品組合經(jīng)理Pawel Malinowski解釋說(shuō)：“我們的目標(biāo)是將這項(xiàng)突破轉(zhuǎn)化為一個(gè)適用于行業(yè)的平臺(tái)。我們希望與合作伙伴共同開(kāi)發(fā)定制圖像傳感器和集成設(shè)備，并在實(shí)際應(yīng)用中展示這項(xiàng)技術(shù)。 ”
“通過(guò)將imec在光譜領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、量子點(diǎn)技術(shù)和先進(jìn)的CMOS工藝能力與特定應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，我們旨在加速創(chuàng)新，并將下一代短波紅外傳感器從概念驗(yàn)證推向全面量產(chǎn)。因此，imec歡迎與合作伙伴攜手，共同塑造傳感和成像的未來(lái)。”
更多信息： 超表面與膠體量子點(diǎn)光電二極管的集成，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易光譜傳感器。iedm25.mapyourshow.com /8_0/ses … s.cfm?ScheduleID=380
由IMEC 提供
- 如果本文收錄的圖片文字侵犯了您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系，我們將在24內(nèi)核實(shí)刪除，謝謝！
