„SK Hynix“ sukuria 40 nm SPAD, skirtą artumo lazeriniam jutimui

Neseniai Korėjos mokslo ir technologijų instituto (KIST) ir SK Hynix tyrimų grupė susivienijo rankomis, kad pirmą kartą sėkmingai sukurtų trumpojo nuotolio vieno fotono lavinos diodą (SPAD), pagrįstą komerciniu 40 nm foninio apšvietimo CMOS vaizdo jutiklio procesu. Šis didelio našumo jutiklis turi puikią galimybę aptikti pavienius fotonus ir gali būti pritaikytas vartotojo programose, siekiant tiksliai atpažinti milimetro lygio objektus.
SPAD – pažangų jutiklį, galintį aptikti pavienius fotonus – buvo itin sunku sukurti. Anksčiau tik Japonijos „Sony“ sėkmingai komercializavo SPAD LIDAR ir pateikė „Apple“ gaminį, pagrįstą 90 nm iš galo apšviestu CMOS vaizdo jutiklio procesu. Nors „Sony“ SPAD dizainas efektyvumu lenkia literatūroje aprašytus foninio apšvietimo įrenginius, jo 137–222 ps laiko virpėjimo našumas neatitinka trumpo ir vidutinio nuotolio LiDAR programų poreikių, susijusių su vartotojo identifikavimu, gestų atpažinimu ir tiksliu formos atpažinimu. .
Siekdama išspręsti šią problemą, komanda, vadovaujama Dr. Myung-Jae Lee iš Post-Silicon Semiconductor Institute (Pos-Silicon Semiconductor Institute), glaudžiai bendradarbiaudama su SK Hynix sukūrė naują vieno fotono jutiklio elementą. Šis elementas žymiai pagerina laiko virpėjimo efektyvumą iki 56 ps, o atstumo skiriamąją gebą padidina iki maždaug 8 milimetrų. Šis proveržis rodo didelį potencialą trumpo ir vidutinio nuotolio LiDAR jutiklių elementų srityje.
Pažymėtina, kad produktas buvo sukurtas remiantis masinės gamybos puslaidininkių procesu, 40 nm apšviestu CMOS vaizdo jutiklio procesu, todėl tikimasi, kad jis bus greitai lokalizuotas ir komercializuotas. Šis pasiekimas ne tik parodo Korėjos naujovišką jėgą puslaidininkių technologijų srityje, bet ir palaiko naujos kartos sisteminių puslaidininkių – strateginės Korėjos pramonės šakos – konkurencingumą.
Myung-Jae Lee, KIST vyriausiasis tyrėjas, komentavo: „Jei komercializuosime šį puslaidininkinį LiDAR ir 3D vaizdo jutiklį kaip pagrindines technologijas, Korėjos konkurencingumas pasaulinėje puslaidininkių rinkoje labai padidės“. Šis svarbus mokslinių tyrimų ir plėtros pasiekimas vėl sustiprino Korėjos lyderystę pasaulinėje puslaidininkių pramonėje.