SK Hynix utvecklar 40nm SPAD för närhetslaseravkänning

Nyligen gick ett forskarlag från Korea Institute of Science and Technology (KIST) och SK Hynix samman för att framgångsrikt utveckla en kortdistans lavindiod (SPAD) baserad på en kommersiell 40nm bakgrundsbelyst CMOS-bildsensorprocess för första gången. Denna högpresterande sensor har en utmärkt förmåga att detektera enstaka fotoner och kan appliceras i användarprogram för att uppnå exakt igenkänning av objekt på millimeternivå.
SPAD, en avancerad sensor som kan detektera enstaka fotoner, var extremt svår att utveckla. Tidigare var det bara Sony från Japan som framgångsrikt kommersialiserade SPAD LIDAR och försåg Apple med en produkt baserad på en 90nm bakbelyst CMOS-bildsensorprocess. Även om Sonys SPAD-design överträffar bakgrundsbelysta enheter som rapporterats i litteraturen när det gäller effektivitet, klarar inte dess timing-jitter-prestanda på 137~222 ps behoven hos kort- och medeldistans LiDAR-applikationer när det gäller användaridentifiering, gestigenkänning och exakt formigenkänning .
För att lösa detta problem har ett team ledd av Dr. Myung-Jae Lee från Post-Silicon Semiconductor Institute (Post-Silicon Semiconductor Institute) utvecklat ett nytt enfotonsensorelement i nära samarbete med SK Hynix. Detta element förbättrar avsevärt timingjitterprestanda till 56 ps, samtidigt som avståndsupplösningen ökar till cirka 8 millimeter. Detta genombrott visar stor potential inom området för kort- och medeldistans LiDAR-sensorelement.
Det är anmärkningsvärt att produkten utvecklades baserat på en massproducerad halvledarprocess, den 40nm bakgrundsbelysta CMOS-bildsensorprocessen, och förväntas därför snabbt lokaliseras och kommersialiseras. Denna prestation visar inte bara Koreas innovativa styrka inom halvledarteknologi, utan stöder också konkurrenskraften hos nästa generations systemhalvledare, en strategisk industri för Korea.
Myung-Jae Lee, huvudforskare vid KIST, kommenterade, "Om vi ​​kommersialiserar denna halvledar LiDAR och 3D-bildsensor som kärnteknologier kommer Koreas konkurrenskraft på den globala halvledarmarknaden att förbättras avsevärt." Denna viktiga FoU-prestation har återupplivat Koreas ledarskap inom den globala halvledarindustrin.