SK Hynix Mengembangkan SPAD 40nm Untuk Penginderaan Laser Kedekatan

Baru-baru ini, tim peneliti dari Institut Sains dan Teknologi Korea (KIST) dan SK Hynix bekerja sama untuk berhasil mengembangkan dioda longsoran foton tunggal (SPAD) jarak pendek berdasarkan proses sensor gambar CMOS dengan lampu latar 40nm komersial untuk pertama kalinya. Sensor berkinerja tinggi ini memiliki kemampuan luar biasa untuk mendeteksi foton tunggal dan dapat diterapkan dalam program pengguna untuk mencapai pengenalan objek tingkat milimeter secara akurat.
SPAD, sebuah sensor canggih yang mampu mendeteksi foton tunggal, sangat sulit untuk dikembangkan. Sebelumnya, hanya Sony Jepang yang berhasil mengkomersialkan SPAD LIDAR dan memberi Apple produk berdasarkan proses sensor gambar CMOS bercahaya belakang 90nm. Meskipun desain SPAD Sony mengungguli perangkat dengan lampu latar yang dilaporkan dalam literatur dalam hal efisiensi, kinerja timing jitter sebesar 137~222 ps gagal memenuhi kebutuhan aplikasi LiDAR jarak pendek dan menengah dalam identifikasi pengguna, pengenalan gerakan, dan pengenalan bentuk yang presisi. .
Untuk mengatasi masalah ini, tim yang dipimpin oleh Dr. Myung-Jae Lee dari Institut Semikonduktor Pasca-Silikon (Post-Silicon Semiconductor Institute) telah mengembangkan elemen sensor foton tunggal baru bekerja sama erat dengan SK Hynix. Elemen ini secara signifikan meningkatkan kinerja timing jitter hingga 56 ps, sekaligus meningkatkan resolusi jarak hingga sekitar 8 milimeter. Terobosan ini menunjukkan potensi besar di bidang elemen sensor LiDAR jarak pendek dan menengah.
Patut dicatat bahwa produk ini dikembangkan berdasarkan proses semikonduktor yang diproduksi secara massal, proses sensor gambar CMOS dengan lampu latar 40 nm, dan oleh karena itu diharapkan dapat dilokalisasi dan dikomersialkan dengan cepat. Pencapaian ini tidak hanya menunjukkan kekuatan inovatif Korea di bidang teknologi semikonduktor, namun juga mendukung daya saing semikonduktor sistem generasi mendatang, yang merupakan industri strategis bagi Korea.
Myung-Jae Lee, Peneliti Utama di KIST, berkomentar, "Jika kami mengkomersialkan LiDAR semikonduktor dan sensor gambar 3D sebagai teknologi inti, daya saing Korea di pasar semikonduktor global akan meningkat pesat." Pencapaian penting penelitian dan pengembangan ini telah memperkuat kembali kepemimpinan Korea dalam industri semikonduktor global.