SK Hynix מפתחת SPAD 40nm עבור חישת לייזר קרבה

לאחרונה, צוות מחקר ממכון קוריאה למדע וטכנולוגיה (KIST) ו-SK Hynix שילבו ידיים כדי לפתח בהצלחה דיודת מפולת פוטון בודדת לטווח קצר (SPAD) המבוססת על תהליך מסחרי של חיישן תמונה CMOS עם תאורה אחורית של 40 ננומטר. לחיישן בעל ביצועים גבוהים זה יש יכולת מצוינת לזהות פוטונים בודדים וניתן ליישם אותו בתוכניות משתמש כדי להשיג זיהוי מדויק של עצמים ברמת מילימטר.
ה-SPAD, חיישן מתקדם המסוגל לזהות פוטונים בודדים, היה קשה ביותר לפיתוח. בעבר, רק סוני מיפן סיחרה בהצלחה את SPAD LIDAR וסיפקה לאפל מוצר המבוסס על תהליך חיישן תמונה CMOS עם תאורה אחורית של 90nm. למרות שעיצוב ה-SPAD של סוני עולה על התקנים עם תאורה אחורית שדווחו בספרות במונחים של יעילות, ביצועי ריצוד התזמון שלו של 137~222 ps לא מצליחים לענות על הצרכים של יישומי LiDAR לטווח קצר ובינוני בזיהוי משתמש, זיהוי מחוות וזיהוי צורות מדויק. .
כדי לטפל בבעיה זו, צוות בראשות ד"ר מיונג-ג'ה לי מהמכון למוליכים למחצה פוסט-סיליקון (המכון למוליכים למחצה פוסט-סיליקון) פיתח אלמנט חיישן חד פוטון חדש בשיתוף פעולה הדוק עם SK Hynix. אלמנט זה משפר באופן משמעותי את ביצועי ריצוד תזמון ל-56 ps, תוך הגדלת רזולוציית המרחק לכ-8 מילימטרים. פריצת דרך זו מראה פוטנציאל גדול בתחום אלמנטי חיישן LiDAR לטווח קצר ובינוני.
ראוי לציין כי המוצר פותח על בסיס תהליך מוליכים למחצה בייצור המוני, תהליך חיישן תמונה CMOS עם תאורה אחורית של 40nm, ולכן צפוי להיות מקומי וממוסחר במהירות. הישג זה לא רק מדגים את החוזק החדשני של קוריאה בתחום טכנולוגיית המוליכים למחצה, אלא גם תומך בתחרותיות של מוליכים למחצה של מערכת הדור הבא, תעשייה אסטרטגית לקוריאה.
Myung-Jae Lee, חוקר ראשי ב-KIST, הגיב: "אם נמסחר את ה-LiDAR המוליכים למחצה וחיישן התמונה התלת-ממדית כטכנולוגיות ליבה, התחרותיות של קוריאה בשוק המוליכים למחצה העולמית תשתפר מאוד". הישג מו"פ חשוב זה חיזק מחדש את ההובלה של קוריאה בתעשיית המוליכים למחצה העולמית.