据麦姆斯咨询报道，近期，在美国旧金山举行的2024年IEEE国际电子器件会议（IEDM）上，世界领先的纳米电子和数字技术研究与创新中心imec及其在Q-COMIRSE项目中的合作伙伴展示了首款基于砷化铟（InAs）量子点（QD）光电二极管的短波红外（SWIR）图像传感器原型。
Q-COMIRSE项目信息
概念验证：imec基于砷化铟量子点的短波红外传感器
该短波红外传感器展示了1390 nm成像结果，为含铅的第一代量子点提供了一种环保替代品，而铅限制了它们的广泛制造及应用。概念验证是迈向使用低成本、无毒光电二极管实现大众消费市场红外成像的关键一步。
通过检测可见光谱以外的波长，短波红外图像传感器可以提供增强的对比度和细节，因为材料在短波红外波段的反射情况不同于可见光波段。短波红外图像传感器可以区分“人眼看起来相同”的物体，并能够穿透雾霾等不利环境因素，适合用于消费电子产品中的人脸识别或眼球追踪、自动驾驶汽车、工业检测等。虽然当前版本的短波红外传感器价格昂贵且仅限于高端应用，但是晶圆级集成有望降低成并扩大应用范围。
量子点针对短波红外进行了调整，可提供紧凑、低成本的传感器，因为可以集成到CMOS读出电路和现有制造工艺中。然而，第一代量子点通常含有铅和汞等有毒重金属，绿色环保的替代品仍在继续寻找中。
在2024年IEEE国际电子器件会议上，imec及其Q-COMIRSE项目内的合作伙伴（根特大学、QustomDot BV、ChemStream BV和ams OSRAM）展示了一款短波红外图像传感器。该传感器采用无铅量子点（砷化铟）替代品作为吸收单元。imec宣布，这款在玻璃和硅衬底上均经过测试的概念验证原型是同类产品中首个成功实现1390 nm成像结果的短波红外传感器。
imec技术经理兼成像领域负责人Pawel Malinowski强调了这一成就的重要性：“第一代量子点传感器对于展示这一灵活平台的可能性至关重要。我们现在正在努力开发第二代产品，它将成为大众消费类应用的关键推动力，旨在以绿色环保的方式实现成本效益高的量子点传感器制造。”
Pawel Malinowski继续说道：“随着主要行业参与者开始研究量子点，我们致力于进一步完善这项半导体技术，打造具有新功能的易于使用、紧凑、多功能的图像传感器。”
ams OSRAM工程研究员Stefano Guerrieri补充道：“用更环保的材料取代胶体量子点中的铅是我们在Q-COMIRSE项目中的主要目标。我们与imec及其它公司共同开展的卓越工作为低成本、无铅短波红外技术铺平了道路。该技术一旦成熟并商用，便可在机器人、汽车、智能手机、增强现实（AR）/虚拟现实（VR），以及更多消费电子产品中实现前所未有的应用。”
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《新兴图像传感器技术及市场-2024版》
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