於IEEE國際電子會議(IEDM)上,imec成功展示在其12吋CMOS試驗製程開發之超穎表面(metasurface)上整合膠體量子點光電二極體(QDPD)。這套先驅方法能夠實現用於緊湊型微型化短波紅外線(SWIR)光譜感測器開發的可調式平台,建立一套用於經濟高效的高解析度頻譜成像解決方案之全新標準。
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| imec成功在12吋CMOS晶圓上開發的超穎表面,整合膠體量子點光電二極體 |
短波紅外線(SWIR)感測器提供獨特的性能。透過偵測超過可見光譜的波長,這些感測器可以顯示肉眼無法看見的對比和特徵,因此可以看穿像是塑膠或布料的特定材料,或者霾霧等嚴峻環境。然而,傳統的SWIR感測器還是造價高昂、體積笨重,在製造方面也極有難度,使其應用受限於具備特定用途的利基應用。量子點(quantum dot)影像感測器是一種新型SWIR感測器,提供一套富有潛力的替代方案,結合更低的成本與更高的解析度。不過到目前為止,這些感測器一直在寬頻運作,而非採用頻譜模式。
imec成功在其12吋CMOS試驗製程開發的超穎表面共整合了膠體量子點光電二極體(colloidal quantum dot photodiode)來應對這項挑戰。量子點是奈米等級的半導體,可以透過調整來吸收特定的紅外線波長,而超穎表面是具備奈米圖形的超薄元件層,精準控制光線如何與感測器發生作用。透過在與CMOS相容的製程中結合這些元件,imec已經製出一套用於微型化SWIR光譜檢測器的可調式平台,提供可利用標準CMOS製程製造的緊湊型高解度感測器架構。