ساخت نانوحسگر برای تصویربرداری مادون قرمز موج کوتاه کوانتومی

حسگری حاوی نقاط کوانتومی برای تصویربرداری مادون قرمز موج کوتاه کوانتومی ساخته شد. فناوری تولید این حسگر نانویی به گونه‌ای است که می‌توان آن را به تولید انبوه رساند.

کد خبر: ۹۸۷۳۱۵

يکشنبه - ۱۲ دی ۱۴۰۰ / January 02, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، شرکت اس‌تی‌میکروالکترونیکز (STMicroelectronics) جزئیات مربوط به یک حسگر تصویری مادون قرمز موج کوتاه کوانتومی (SWIR) را در نشست بین‌المللی دستگاه‌های الکترونیکی (IEDM) در سانفرانسیسکو ارائه کرده است.

این شرکت یک حسگر SWIR با راندمان کوانتومی ۶۰ درصد و راندمان شاتر ۹۹٫۹۸ درصد در ۱۴۰۰ نانومتر را به نمایش گذاشت.

این دستگاه‌ها بر روی ویفر‌های ۳۰۰ میلی‌متری ساخته می‌شوند، بنابراین برای تولید در حجم بالا با هزینه نسبتاً پایین مناسب هستند.

جاناتان استکل، مدیر هوش فناوری پیشرفته در تصویربرداری در شرکت اس‌تی‌میکروالکترونیکز گفت که هزینه ساخت این حسگر ممکن است زیر ده دلار باشد، که از نظر قیمت تقریبا مشابه سیستم‌های تصویربرداری سیلیکونی خواهد بود.

آشکارساز‌های تصویربرداری SWIR به طور سنتی از InGaAs ساخته می‌شوند، زیرا این ماده در این باند طول موجی که سیلیکون ندارد، عملکرد خوبی دارد. اما حسگر‌های InGaAs می‌توانند صد‌ها یا هزاران دلار هزینه داشته باشند.

حسگر‌هایی که دارای نقاط کوانتومی کلوئیدی (CQD) هستند را می‌توان به گونه‌ای تنظیم کرد که به نور در امواج مادون قرمز موج کوتاه حساس باشند و در عین حال کم‌هزینه باقی بمانند.

حسگر شرکت اس‌تی‌میکروالکترونیکز جدیدترین محصول در حوزه CQD برای تصویربرداری SWIR است. شرکت اس‌تی‌میکروالکترونیکز متعهد به تولید با حجم بالا بوده و می‌تواند مسیر را برای تصویربرداری SWIR در دستگاه‌های الکترونیکی مصرفی و سایر برنامه‌های کاربردی با حجم بزرگتر باز کند.

جاناتان استکل گفت: «پتانسیل این فناوری آن است که اساساً می‌توانید تصویربرداری SWIR را با هزینه سیلیکون انجام دهید.»

وی افزود: «تصویربرداری SWIR می‌تواند به یک صنعت با حجم بسیار بزرگ‌تر و صنعتی مهم‌تر از آنچه در حال حاضر مبتنی بر فناوری InGaAs است تبدیل شود.»

فناوری شرکت اس‌تی‌میکروالکترونیکز بر اساس لایه‌های نازک نقطه کوانتومی سولفید سرب است. این ذرات در یک فرآیند نیمه‌هادی CMOS، در داخل فاب ۳۰۰ میلی متری یکپارچه شده‌اند.

نقطه ضعف فناوری CQD برای امواج کوتاه مادون قرمز این است که راندمان کوانتومی آن کمتر از حسگر‌های InGaAs است.

شرکت فرانسوی اس‌تی‌میکروالکترونیکز، در لیست بزرگترین شرکت‌های تولید‌کننده نیمه‌رسانای دنیا و بزرگ‌ترین تأمین‌کننده نیمه‌رسانا در اروپا است.