美国海军的一项拨款将用于推动红外传感器技术的发展，以提高由硅锗锡半导体材料制成的夜视和红外传感器的效率。
据麦姆斯咨询报道，阿肯色大学（University of Arkansas）研究人员从美国海军研究办公室（U.S. Office of Naval Research）获得了440万美元的拨款，以开发用于夜视技术的下一代红外传感器。
阿肯色大学的三名研究人员——电气工程系教授Shui-Qing “Fisher” Yu、杰出教授Greg Salamo和物理系助理教授Jin Hu——将与美国海军水面战中心（Navy Surface Warfare Research Center，NSWC）克莱恩分部和阿肯色州的Arktonics公司合作。他们将使用硅锗锡半导体材料来设计和制造一款性能更卓越、价格更经济的红外传感器原型。该团队研发的红外技术将被美国军方用于夜视系统。
阿肯色大学的三名研究人员，从左到右依次是：Greg Salamo、Shui-Qing “Fisher” Yu和Jin HU（图片来源：阿肯色大学）
这笔拨款将用于购买专门设计的工艺设备，以帮助该团队开发由硅锗锡材料制成的红外成像传感器阵列。该团队计划将该传感器阵列与CMOS芯片集成。CMOS技术用于制造微处理器、控制器和其他数字和模拟电路的IC芯片。这种组合设计在利用环境光方面更有效率，尤其适合夜视应用。
目前的红外夜视技术依赖基于半导体合金（如碲镉汞）和其他材料的光电探测器。但是，这些合金有一些局限性，例如制造工艺复杂昂贵、产量低、大面积均匀性差等。这些限制会对宽范围的红外可见度产生负面影响，特别是在环境条件较差的地区，如沙地或雾天。目前的技术也无法在同一颗芯片上集成红外探测器和其他必要的电子元件，因此导致了成本的增加，可靠性、效率和速度的降低。
为了更有效地利用光，在硅衬底上生长硅锗锡材料可能是一种更好的解决方案。Yu在硅锗锡方面的研究已有十多年。2016年，他和同事报道了第一代“光泵浦”激光器的制造，这意味着光可以注入该材料，类似于电流注入。Yu也第一个报道了“电泵浦”锗锡激光器。
Salamo采用分子束外延技术生长半导体纳米结构已有20多年的历史。他以在量子阱、量子点和量子线方面的研究而闻名。Hu开发和制造了新的量子材料，并研究了其新颖的量子特性。
三位研究人员于2021年9月21日通过线上会议启动了该项目。美国国会议员Steve Womack出席了该会议，他帮助研究人员获得了这项研究的资金。
“我为阿肯色大学和美国海军合作开发下一代夜视传感器技术而感到非常自豪。”Womack说，“这项世界级的研究将诞生一款新的夜视技术原型，它将超越当前的技术并用于提高美国的军事能力。它还将为美国各州带来新的高科技经济机会。独创性才是打开未来大门的钥匙，我将继续支持美国国会的这些努力。”
延伸阅读：
《新兴图像传感器技术、应用及市场-2021版》
