於IEEE国际电子会议(IEDM)上,imec成功展示在其12寸CMOS试验制程开发之超颖表面(metasurface)上整合胶体量子点光电二极体(QDPD)。这套先驱方法能够实现用於紧凑型微型化短波红外线(SWIR)光谱感测器开发的可调式平台,建立一套用於经济高效的高解析度频谱成像解决方案之全新标准。
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| imec成功在12寸CMOS晶圆上开发的超颖表面,整合胶体量子点光电二极体 |
短波红外线(SWIR)感测器提供独特的性能。透过侦测超过可见光谱的波长,这些感测器可以显示肉眼无法看见的对比和特徵,因此可以看穿像是塑胶或布料的特定材料,或者霾雾等严峻环境。然而,传统的SWIR感测器还是造价高昂、体积笨重,在制造方面也极有难度,使其应用受限於具备特定用途的利基应用。量子点(quantum dot)影像感测器是一种新型SWIR感测器,提供一套富有潜力的替代方案,结合更低的成本与更高的解析度。不过到目前为止,这些感测器一直在宽频运作,而非采用频谱模式。
imec成功在其12寸CMOS试验制程开发的超颖表面共整合了胶体量子点光电二极体(colloidal quantum dot photodiode)来应对这项挑战。量子点是奈米等级的半导体,可以透过调整来吸收特定的红外线波长,而超颖表面是具备奈米图形的超薄元件层,精准控制光线如何与感测器发生作用。透过在与CMOS相容的制程中结合这些元件,imec已经制出一套用於微型化SWIR光谱检测器的可调式平台,提供可利用标准CMOS制程制造的紧凑型高解度感测器架构。