SK Hynix kehittää 40nm SPAD:n läheisyyslasertunnistukseen

Äskettäin Korean tiede- ja teknologiainstituutin (KIST) ja SK Hynixin tutkimusryhmä yhdistivät kätensä kehittääkseen onnistuneesti lyhyen kantaman yhden fotonin lumivyörydiodin (SPAD), joka perustuu kaupalliseen 40 nm:n taustavalaistuun CMOS-kuvakennoprosessiin ensimmäistä kertaa. Tällä korkean suorituskyvyn anturilla on erinomainen kyky havaita yksittäisiä fotoneja, ja sitä voidaan käyttää käyttäjäohjelmissa millimetritason kohteiden tarkan tunnistamisen saavuttamiseksi.
SPAD, edistyksellinen sensori, joka pystyy havaitsemaan yksittäisiä fotoneja, oli erittäin vaikea kehittää. Aiemmin vain japanilainen Sony kaupallisti onnistuneesti SPAD LIDARin ja toimitti Applelle tuotteen, joka perustui 90 nm:n taustavalaistuun CMOS-kuvakennoprosessiin. Vaikka Sonyn SPAD-suunnittelu on tehokkuudeltaan parempi kuin kirjallisuudessa raportoidut taustavalaistut laitteet, sen 137–222 ps:n ajoitusvärinän suorituskyky ei vastaa lyhyen ja keskipitkän kantaman LiDAR-sovellusten tarpeita käyttäjän tunnistamisessa, eleiden tunnistamisessa ja tarkassa muodontunnistuksessa. .
Tämän ongelman ratkaisemiseksi tohtori Myung-Jae Leen johtama ryhmä Post-Silicon Semiconductor Institutesta (Post-Silicon Semiconductor Institute) on kehittänyt uuden yksifotonisen anturielementin läheisessä yhteistyössä SK Hynixin kanssa. Tämä elementti parantaa merkittävästi ajoituksen värinän suorituskykyä 56 ps:iin ja lisää etäisyysresoluutiota noin 8 millimetriin. Tämä läpimurto osoittaa suurta potentiaalia lyhyen ja keskipitkän kantaman LiDAR-anturielementtien alalla.
On huomionarvoista, että tuote kehitettiin massatuotannon puolijohdeprosessin, 40 nm:n taustavalaistun CMOS-kuvakennoprosessin perusteella, ja sen vuoksi sen odotetaan lokalisoivan ja kaupallistavan nopeasti. Tämä saavutus ei ainoastaan ​​osoita Korean innovatiivista vahvuutta puolijohdeteknologian alalla, vaan tukee myös seuraavan sukupolven järjestelmäpuolijohteiden kilpailukykyä, joka on Korealle strateginen teollisuus.
Myung-Jae Lee, KIST:n päätutkija kommentoi: "Jos kaupallistamme tämän puolijohde LiDAR:n ja 3D-kuvasensorin ydinteknologioiksi, Korean kilpailukyky globaaleilla puolijohdemarkkinoilla paranee huomattavasti." Tämä tärkeä T&K-saavutus on vahvistanut Korean johtavaa asemaa maailmanlaajuisessa puolijohdeteollisuudessa.