SK Hynix разрабатывает 40-нм SPAD для бесконтактного лазерного зондирования

Недавно исследовательская группа из Корейского института науки и технологий (KIST) и SK Hynix впервые объединила усилия для успешной разработки однофотонного лавинного диода ближнего действия (SPAD) на основе коммерческого 40-нм процесса CMOS-датчика изображения с подсветкой. Этот высокопроизводительный датчик обладает превосходной способностью обнаруживать одиночные фотоны и может применяться в пользовательских программах для достижения точного распознавания объектов миллиметрового уровня.
SPAD, усовершенствованный датчик, способный обнаруживать одиночные фотоны, было чрезвычайно сложно разработать. Ранее только японская компания Sony успешно реализовала SPAD LIDAR и предоставила Apple продукт, основанный на 90-нм технологии CMOS-сенсора с обратной засветкой. Хотя конструкция SPAD от Sony превосходит устройства с подсветкой, описанные в литературе, с точки зрения эффективности, ее характеристики временного джиттера 137 ~ 222 пс не удовлетворяют потребностям приложений LiDAR ближнего и среднего радиуса действия в идентификации пользователя, распознавании жестов и точном распознавании формы. .
Для решения этой проблемы команда под руководством доктора Мён-Чже Ли из Института посткремниевых полупроводников (Post-Silicon Semiconductor Institute) разработала новый однофотонный сенсорный элемент в тесном сотрудничестве с SK Hynix. Этот элемент значительно улучшает характеристики временного джиттера до 56 пс, одновременно увеличивая разрешение по расстоянию примерно до 8 миллиметров. Этот прорыв демонстрирует большой потенциал в области сенсорных элементов LiDAR ближнего и среднего радиуса действия.
Примечательно, что продукт был разработан на основе массового полупроводникового процесса, 40-нм процесса КМОП-датчика изображения с подсветкой, и поэтому ожидается, что он будет быстро локализован и коммерциализирован. Это достижение не только демонстрирует инновационную мощь Кореи в области полупроводниковых технологий, но и поддерживает конкурентоспособность системных полупроводников следующего поколения, стратегической отрасли для Кореи.
Мьюнг-Джэ Ли, главный научный сотрудник KIST, прокомментировал: «Если мы коммерциализируем этот полупроводниковый LiDAR и датчик 3D-изображения в качестве основных технологий, конкурентоспособность Кореи на мировом рынке полупроводников значительно повысится». Это важное достижение в области исследований и разработок укрепило лидерство Кореи в мировой полупроводниковой промышленности.