IMEC研发高分辨率SWIR图像传感器原型

  　　 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。