यह दृष्टिकोण कॉम्पैक्ट, लघु शॉर्टवेव इन्फ्रारेड (एसडब्ल्यूआईआर) स्पेक्ट्रल सेंसर के विकास के लिए एक स्केलेबल प्लेटफॉर्म को सक्षम बनाता है, जो लागत प्रभावी और उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रल इमेजिंग समाधानों के लिए एक नया मानक स्थापित करता है।
शॉर्ट-वेव इंफ्रारेड (SWIR) सेंसर अद्वितीय क्षमताएं प्रदान करते हैं। दृश्यमान स्पेक्ट्रम से परे तरंग दैर्ध्य का पता लगाकर, वे मानव आंखों के लिए अदृश्य विरोधाभासों और विशेषताओं को प्रकट कर सकते हैं और इसलिए प्लास्टिक या कपड़े जैसी कुछ सामग्रियों, या धुंध और धुएं जैसी चुनौतीपूर्ण स्थितियों के माध्यम से देख सकते हैं।
हालाँकि, पारंपरिक SWIR सेंसर महंगे, भारी और निर्माण के लिए चुनौतीपूर्ण हैं, जिससे उनका उपयोग विशिष्ट अनुप्रयोगों तक सीमित है। क्वांटम डॉट (क्यूडी) इमेज सेंसर, एसडब्ल्यूआईआर सेंसर का एक नया वर्ग, उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ कम लागत का संयोजन करते हुए एक आशाजनक विकल्प प्रदान करता है। हालाँकि, अब तक, उन्होंने स्पेक्ट्रल मोड के बजाय ब्रॉडबैंड में काम किया है।
इमेक अपनी 300 मिमी सीएमओएस पायलट लाइन पर विकसित मेटासर्फेस के साथ कोलाइडल क्वांटम डॉट फोटोडायोड (क्यूडीपीडी) को एकीकृत करके इस चुनौती का समाधान करता है।
क्वांटम डॉट्स नैनोस्केल अर्धचालक हैं जिन्हें विशिष्ट अवरक्त तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने के लिए ट्यून किया जा सकता है, जबकि मेटासर्फेस नैनो-पैटर्न वाली अल्ट्रा-पतली परतें हैं जो सटीक रूप से नियंत्रित करती हैं कि प्रकाश सेंसर के साथ कैसे इंटरैक्ट करता है।
इन तत्वों को एक CMOS-संगत प्रक्रिया में संयोजित करके, imec ने लघु SWIR स्पेक्ट्रल डिटेक्टरों के लिए एक स्केलेबल प्लेटफ़ॉर्म बनाया है, जो एक कॉम्पैक्ट, उच्च-रिज़ॉल्यूशन सेंसर आर्किटेक्चर प्रदान करता है जिसे मानक CMOS प्रक्रियाओं का उपयोग करके निर्मित किया जा सकता है।
imec में R&D प्रोजेक्ट लीड व्लादिमीर पेजोविक कहते हैं, “जो चीज़ इस तकनीक को विशेष रूप से अलग करती है, वह है इसकी स्केलेबिलिटी।” “पारंपरिक क्वांटम डॉट इमेज सेंसर को प्रत्येक तरंग दैर्ध्य के लिए जटिल फोटोडायोड परतों को फिर से डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है, जो प्रत्येक एप्लिकेशन के स्पेक्ट्रम में समायोजन को जटिल और महंगा बनाता है। हमारा दृष्टिकोण फोटोडायोड स्टैक को बदलने के बजाय वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया को ट्यून करने के लिए मेटासर्फेस का उपयोग करके उस जटिलता को सीएमओएस स्तर पर स्थानांतरित करता है। यह आसानी से अनुकूलन योग्य उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले स्पेक्ट्रल एसडब्ल्यूआईआर सेंसर के द्वार खोलता है और सुरक्षा, कृषि, ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस और जैसे क्षेत्रों में नई सुविधाओं के लिए मार्ग प्रशस्त करता है। परे।”
यह सफलता एक बहु-विषयक प्रयास का परिणाम है, जो क्वांटम डॉट इमेज सेंसर, फ्लैट ऑप्टिक्स (मेटासर्फेस) और स्पेक्ट्रल इमेजिंग में आईएमईसी की विशेषज्ञता को एकजुट करती है।
अगला कदम इस तकनीक को अवधारणा के प्रमाण से लेकर कम मात्रा और अंततः पूर्ण पैमाने पर विनिर्माण तक बढ़ाना है। इस परिवर्तन को तेज़ करने के लिए, imec भागीदारों को सहयोग के लिए आमंत्रित करता है।
आईएमईसी पोर्टफोलियो मैनेजर पावेल मालिनोव्स्की बताते हैं, “हमारी महत्वाकांक्षा इस सफलता को उद्योग के लिए तैयार मंच में बदलने की है।” “हम वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में इस तकनीक का प्रदर्शन करते हुए कस्टम इमेज सेंसर और एकीकृत डिवाइस विकसित करने के लिए भागीदारों के साथ काम करना चाहते हैं। imec की वर्णक्रमीय विशेषज्ञता, क्वांटम डॉट जानकारी और विशिष्ट एप्लिकेशन डोमेन के साथ उन्नत CMOS प्रक्रिया क्षमताओं को जोड़कर, हमारा लक्ष्य नवाचार में तेजी लाना और अगली पीढ़ी के SWIR सेंसर को प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट से पूर्ण पैमाने पर विनिर्माण में लाना है। इसलिए Imec सेंसिंग और इमेजिंग के भविष्य को एक साथ आकार देने में मदद करने के लिए भागीदारों के साथ सहयोग का स्वागत करता है।”
अधिक जानकारी के लिए: वेबसाइट पर जाएँजहां एक अनुरोध प्रपत्र उपलब्ध है।
