Imec интегрирует QDPD с метаповерхностями для SWIR-сенсоров

2025-12-15 15:27

Imec продемонстрировала интеграцию коллоидных квантово-точечных фотодиодов (QDPD) с метаповерхностями, созданными на 300-мм CMOS пилотной линии. Разработка формирует масштабируемую платформу для компактных и миниатюрных коротковолновых инфракрасных (SWIR) спектральных сенсоров, открывая путь к более доступным и высокоразрешающим решениям в области спектральной визуализации.

Преимущества SWIR-сенсоров

Видение за пределами видимого спектра

SWIR-сенсоры работают за пределами видимого диапазона и способны выявлять контрасты и структуры, недоступные человеческому глазу. Они позволяют «видеть» сквозь определённые материалы, такие как пластики и ткани, а также эффективно работать в условиях дыма, тумана и задымления.

Ограничения традиционных SWIR-решений

Несмотря на свои преимущества, классические SWIR-сенсоры остаются дорогими, громоздкими и технологически сложными в производстве, что ограничивает их применение нишевыми областями.

Квантовые точки и переход к спектральному режиму

От широкополосных к спектральным сенсорам

Квантово-точечные (QD) сенсоры предлагают более низкую стоимость и более высокое разрешение по сравнению с традиционными SWIR-детекторами. Однако до настоящего времени они в основном работали в широкополосном режиме, без спектрального разделения.

Интеграция QDPD и метаповерхностей

Imec решила эту проблему, совместив QDPD с метаповерхностями, сформированными в CMOS-совместимом процессе.

Квантовые точки — это наномасштабные полупроводники, настраиваемые на поглощение определённых длин волн, тогда как метаповерхности представляют собой ультратонкие наноструктурированные слои, управляющие взаимодействием света с сенсором.

Смещение сложности на CMOS-уровень

В отличие от традиционного подхода, где для каждой длины волны требуется переработка фотодиодного стека, imec переносит спектральную настройку на уровень CMOS с помощью метаповерхностей. Это значительно упрощает кастомизацию и снижает стоимость разработки.

Масштабируемость как ключевое преимущество

По словам Владимира Пейовича, руководителя R&D-проекта в imec, именно масштабируемость делает эту технологию уникальной. Подход позволяет создавать легко настраиваемые высокоразрешающие спектральные SWIR-сенсоры для различных областей применения.

Области применения

Новая архитектура открывает перспективы для:

систем безопасности и наблюдения
сельского хозяйства
автомобильных и аэрокосмических систем
промышленного и научного спектрального анализа

Путь к промышленному производству

Технология стала результатом междисциплинарного сотрудничества, объединившего экспертизу imec в квантово-точечных сенсорах, плоской оптике и спектральной визуализации. Следующий этап — переход от proof-of-concept к малосерийному, а затем и массовому производству.

Imec приглашает партнёров к совместной разработке прикладных решений и интегрированных устройств, чтобы ускорить вывод SWIR-сенсоров нового поколения на рынок.

Полезные ссылки

Saifon