imec及其在比利時項(xiàng)目Q-COMIRSE中的合作伙伴在2024年IEEE國際電子設(shè)備會議（IEDM）上宣布了一項(xiàng)重大技術(shù)突破：推出了首款采用砷化銦量子點(diǎn)光電二極管的短波紅外（SWIR）圖像傳感器原型。這款傳感器的成功展示標(biāo)志著在環(huán)保和低成本紅外成像技術(shù)方面邁出了重要一步。該傳感器不僅能夠展示1390 nm的成像效果，而且為第一代因含鉛而無法量產(chǎn)的量子點(diǎn)提供了一種環(huán)保替代方案。
短波紅外（SWIR）傳感器通過檢測可見光譜以外的波長，能夠提供增強(qiáng)的對比度和細(xì)節(jié)，因?yàn)椴牧显诖朔秶鷥?nèi)的反射特性不同。這些傳感器能夠區(qū)分在人眼看來相同的物體，并能穿透霧氣或薄霧，對于消費(fèi)電子產(chǎn)品中的面部識別、眼球追蹤以及自動駕駛汽車導(dǎo)航等應(yīng)用具有重要價值。
盡管目前的SWIR傳感器版本價格昂貴且主要限于高端應(yīng)用，但晶圓級集成有望實(shí)現(xiàn)更廣泛的普及。量子點(diǎn)（QD）是納米級半導(dǎo)體粒子，可以設(shè)計成發(fā)射和吸收特定波長的光。通過對SWIR進(jìn)行調(diào)整，QD能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊、低成本的吸收器，因?yàn)樗鼈兛梢约傻紺MOS電路和現(xiàn)有制造工藝中。
imec技術(shù)經(jīng)理兼成像領(lǐng)域負(fù)責(zé)人Pawel Malinowski強(qiáng)調(diào)了這一突破的重要性：“第一代QD傳感器對于展示這一靈活平臺的可能性至關(guān)重要。我們現(xiàn)在正在努力開發(fā)第二代產(chǎn)品，它將成為大眾的關(guān)鍵推動因素——旨在以環(huán)保的方式實(shí)現(xiàn)成本效益高的制造?！?/strong>
艾邁斯歐司朗工程研究員Stefano Guerrieri補(bǔ)充道：“用更環(huán)保的材料取代膠體量子點(diǎn)中的鉛是Q-COMIRSE的主要目標(biāo)。我們與imec、根特大學(xué)、QustomDot和ChemStream的合作開發(fā)成果為低成本、無鉛短波紅外技術(shù)鋪平了道路，該技術(shù)一旦成熟用于工業(yè)產(chǎn)品，就可以在機(jī)器人、汽車、AR/VR和消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)前所未有的應(yīng)用?！?br />
imec與合作伙伴在SWIR傳感器領(lǐng)域的合作成果，不僅展示了科技在環(huán)保和成本效益方面的進(jìn)步，也為紅外成像技術(shù)的廣泛應(yīng)用打開了新的可能性。隨著技術(shù)的成熟和成本的降低，SWIR傳感器有望在未來的自動駕駛、機(jī)器人技術(shù)、AR/VR以及消費(fèi)電子產(chǎn)品中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為我們的生活帶來更多便利和安全保障。
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