SK Hynix utvikler 40nm SPAD for nærhetslasersensor

Nylig gikk et forskerteam fra Korea Institute of Science and Technology (KIST) og SK Hynix sammen for å lykkes med å utvikle en kortdistanse enkeltfoton-skreddiode (SPAD) basert på en kommersiell 40nm bakgrunnsbelyst CMOS-bildesensorprosess for første gang. Denne høyytelsessensoren har en utmerket evne til å oppdage enkeltfotoner og kan brukes i brukerprogrammer for å oppnå nøyaktig gjenkjenning av objekter på millimeternivå.
SPAD, en avansert sensor som er i stand til å oppdage enkeltfotoner, var ekstremt vanskelig å utvikle. Tidligere var det bare Sony fra Japan som med suksess kommersialiserte SPAD LIDAR og ga Apple et produkt basert på en 90nm bakbelyst CMOS-bildesensorprosess. Selv om Sonys SPAD-design overgår bakbelyste enheter som er rapportert i litteraturen når det gjelder effektivitet, klarer ikke dens timing-jitter-ytelse på 137~222 ps å møte behovene til kort- og mellomdistanse LiDAR-applikasjoner i brukeridentifikasjon, gestgjenkjenning og presis formgjenkjenning .
For å løse dette problemet har et team ledet av Dr. Myung-Jae Lee fra Post-Silicon Semiconductor Institute (Post-Silicon Semiconductor Institute) utviklet et nytt enkeltfotonsensorelement i nært samarbeid med SK Hynix. Dette elementet forbedrer timing-jitter-ytelsen betydelig til 56 ps, samtidig som avstandsoppløsningen økes til omtrent 8 millimeter. Dette gjennombruddet viser et stort potensiale innen kort- og mellomdistanse LiDAR-sensorelementer.
Det er bemerkelsesverdig at produktet ble utviklet basert på en masseprodusert halvlederprosess, den 40nm bakgrunnsbelyste CMOS-bildesensorprosessen, og forventes derfor raskt å bli lokalisert og kommersialisert. Denne prestasjonen demonstrerer ikke bare Koreas innovative styrke innen halvlederteknologi, men støtter også konkurranseevnen til neste generasjons systemhalvledere, en strategisk industri for Korea.
Myung-Jae Lee, hovedforsker ved KIST, kommenterte: "Hvis vi kommersialiserer denne halvleder LiDAR og 3D bildesensor som kjerneteknologier, vil Koreas konkurranseevne i det globale halvledermarkedet bli kraftig forbedret." Denne viktige FoU-prestasjonen har gjenopplivet Koreas lederskap i den globale halvlederindustrien.