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IMEC研发高分辨率SWIR图像传感器原型

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时间:1900/1/1 0:00:00

   日前我们获悉,比利时欧洲微电子中心研究项目研发,在此次项目中,IMEC与材料公司、图像传感器公司、设备供应商和技术集成商合作,研发了实用的创新定制化CMOS成像技术。

  该款传感器基于一个薄膜光电探测器打造,而该光电探测器单片集成于定制化硅-互补金属氧化物半导体SWIR图像传感器,而且具有很大的成本和尺寸优势,甚至可以应用于工业机器视觉、智能基础设施、汽车、监控、生命科学和消费电子产品等对成本要求比较高的新应用。

  在某些应用中,短波红外线反转连接到硅读出电路。此类传感器具有高灵敏性,但是大规模生产该项技术十分昂贵,而且在像素的尺寸和数量上具有局限性,也阻碍其在看重成本、分辨率以及/或尺寸的市场中得到采用。

  IMEC提出了一种替代性解决方案,通过将薄膜光电探测器堆栈单片集成于Si-CMOS读出电路上,制成了具有小至1.82微米、创纪录像素间距的图像传感器。与1400纳米波长的峰值吸收层相对应,该款光电探测器像素堆栈实现了一个薄薄的吸收层,如5.5纳米PbS量子点。通过调节纳米晶体的尺寸可以调节峰值吸收波长,并可将波长扩展至2000纳米以上。在SWIR峰值波长处,可实现18%的外量子效率。其中,光电探测器单片集成至一个定制的读出电路,采用130纳米CMOS技术进行处理。在该读出电路中,采用三像素设计优化法以在130纳米技术节点内缩放像素尺寸,最终让该SWIR图像传感器原型的像素小至创纪录的1.82微米。

编辑点评:

  这种全新的传感器虽然仍处在试验阶段,但其具有高精度的特性,未来一旦量产,应用在汽车自动驾驶领域,收集的行驶数据更为准确。这有利于终端对数据进行处理,从而使得自动驾驶的效率更高。

标签:notag

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