CMOSに統合可能な無形半導体に基づく赤外線深度センサーに向けて

科学分野:

• オプトエレクトロニクス (光電子機器)
• 半導体デバイス 半導体デバイス
• オプティカル・センシング・センシング

背景:

• 現在の光学深度センサー技術は,特に高ピクセル密度では,測定性能とシステムのシンプルさとスケーラビリティのバランスをとる上で課題に直面しています.
• 既存のソリューションは,統合の容易さと費用対効果を維持しながら,高い精度を達成するためにしばしば苦労します.

研究 の 目的:

• 高精度タイム・オブ・フライト・ディープセンシングのためのソリューションとして,内在的なフォトミクシング・デテクター (IPD) を導入し,評価する.
• 現在の深度センサー技術の限界を克服するIPDの能力を実証する.
• スケール可能でCMOS互換性のある統合のためのIPDの潜在能力を探求する.

主な方法:

• 深度センシングのための無形半導体における電気参照非線形混合プロセスを利用する.
• IPD技術に基づく最初の深度センサープロトタイプの開発とテスト.
• 可視波長 (457 nm) と近赤外線 (785 nm) の波長での性能を評価する.

主要な成果:

• 開発したプロトタイプでは,最大47%の混合効率を達成しました.
• 457 nm の波長を使用した 0 m から 2 m までの距離で 5 mm の平均深さの解像度を示した.
• 785nmで450μW/cm2までの感度を持つ近赤外線検出能力が確認されています.

結論:

• 内在フォトミクシング検出器 (IPD) は,高性能深度センシングに向けた有望な経路を提供します.
• IPDは,深度センサーのためのシンプルでスケーラブルでCMOS互換の統合プラットフォームを可能にします.
• この技術は,高ピクセル充填率を100%までサポートし,次世代の光学深度センサーソリューションの道を開く.