Η SK Hynix αναπτύσσει SPAD 40nm για ανίχνευση λέιζερ εγγύτητας

Πρόσφατα, μια ερευνητική ομάδα από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας της Κορέας (KIST) και η SK Hynix ένωσαν τα χέρια για να αναπτύξουν με επιτυχία μια μικρής εμβέλειας δίοδο χιονοστιβάδας ενός φωτονίου (SPAD) βασισμένη σε μια εμπορική διαδικασία αισθητήρα εικόνας CMOS με οπίσθιο φωτισμό 40nm για πρώτη φορά. Αυτός ο αισθητήρας υψηλής απόδοσης έχει εξαιρετική ικανότητα να ανιχνεύει μεμονωμένα φωτόνια και μπορεί να εφαρμοστεί σε προγράμματα χρηστών για την επίτευξη ακριβούς αναγνώρισης αντικειμένων σε επίπεδο χιλιοστού.
Ο SPAD, ένας προηγμένος αισθητήρας ικανός να ανιχνεύει μεμονωμένα φωτόνια, ήταν εξαιρετικά δύσκολο να αναπτυχθεί. Προηγουμένως, μόνο η Sony της Ιαπωνίας εμπορευματοποίησε με επιτυχία το SPAD LIDAR και παρείχε στην Apple ένα προϊόν βασισμένο σε μια διαδικασία αισθητήρα εικόνας CMOS με οπίσθιο φωτισμό 90 nm. Παρόλο που η σχεδίαση SPAD της Sony ξεπερνά τις συσκευές με οπίσθιο φωτισμό που αναφέρονται στη βιβλιογραφία όσον αφορά την απόδοση, η απόδοσή της χρονισμού 137~222 ps αποτυγχάνει να καλύψει τις ανάγκες των εφαρμογών LiDAR μικρής και μεσαίας εμβέλειας στην αναγνώριση χρήστη, την αναγνώριση χειρονομιών και την ακριβή αναγνώριση σχήματος .
Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, μια ομάδα με επικεφαλής τον Δρ. Myung-Jae Lee του Post-Silicon Semiconductor Institute (το Ινστιτούτο Post-Silicon Semiconductor) ανέπτυξε ένα νέο στοιχείο αισθητήρα μονού φωτονίου σε στενή συνεργασία με την SK Hynix. Αυτό το στοιχείο βελτιώνει σημαντικά την απόδοση του jitter χρονισμού στα 56 ps, ενώ αυξάνει την ανάλυση απόστασης σε περίπου 8 χιλιοστά. Αυτή η ανακάλυψη δείχνει μεγάλες δυνατότητες στον τομέα των στοιχείων αισθητήρα LiDAR μικρής και μεσαίας εμβέλειας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το προϊόν αναπτύχθηκε με βάση μια διαδικασία ημιαγωγών μαζικής παραγωγής, τη διαδικασία αισθητήρα εικόνας CMOS με οπίσθιο φωτισμό 40 nm, και ως εκ τούτου αναμένεται να εντοπιστεί και να διατεθεί γρήγορα στο εμπόριο. Αυτό το επίτευγμα όχι μόνο καταδεικνύει την καινοτόμο δύναμη της Κορέας στον τομέα της τεχνολογίας ημιαγωγών, αλλά υποστηρίζει επίσης την ανταγωνιστικότητα των συστημάτων ημιαγωγών επόμενης γενιάς, μιας στρατηγικής βιομηχανίας για την Κορέα.
Ο Myung-Jae Lee, Κύριος Ερευνητής στο KIST, σχολίασε: "Εάν διαθέσουμε στο εμπόριο αυτό το ημιαγωγικό LiDAR και τον 3D αισθητήρα εικόνας ως βασικές τεχνολογίες, η ανταγωνιστικότητα της Κορέας στην παγκόσμια αγορά ημιαγωγών θα ενισχυθεί σημαντικά". Αυτό το σημαντικό επίτευγμα Ε&Α έχει αναζωογονήσει την ηγετική θέση της Κορέας στην παγκόσμια βιομηχανία ημιαγωγών.