Se han necesitado unos 20 años de I+D para comercializar los sensores de imagen de puntos cuánticos coloidales (CQD), que son los primeros productos comerciales del mercado que utilizan los CQD en dispositivos electroactivos, a diferencia de todos los demás productos actuales que utilizan los CQD en modo de fotoluminiscencia.
En primer lugar, ¿por qué los puntos cuánticos? El tamaño de las partículas de los QDs de PbS puede ajustarse para que absorban en toda la región SWIR, que va de 1000nm a 2500nm. Esto se muestra en la siguiente diapositiva, mostrando también que estos QDs pueden absorber en las regiones NIR, visible y UV al mismo tiempo.
En segundo lugar, ¿por qué puntos cuánticos + silicio? Obviamente, la tecnología de imagen más avanzada se basa en el silicio. Sin embargo, el silicio no es sensible a las regiones NIR y SWIR. Por ello, los sensores de InGaAs y SiGe se han apoderado de este mercado. Sin embargo, suelen ser caros y su integración heterogénea con el circuito de lectura de silicio (ROIC) puede aumentar la complejidad y limitar el tamaño de los píxeles, aunque los avances en la unión de Cu-Cu pueden cambiar esta situación.
Como se muestra en la siguiente diapositiva, los QD pueden recubrirse por rotación sobre una oblea de silicio de 300 mm. Los QDs de PbS individuales se forman en finas películas de QD con una matriz de ligando. A partir de esto, se forma un fotodiodo QF (película cuántica) con electrodos superiores e inferiores (que deben ser transparentes a un amplio espectro de luz). Estos fotodiodos QD se forman sobre el BEOL de un sensor de imagen iluminado por la parte superior. A continuación, se utilizan vías de cobre para conectar la capa de QD con el sensor de imagen.
Además de llevar la tecnología de los sensores de imagen de silicio al espectro NIR/SWIR, la tecnología de QD también puede permitir un factor de llenado del 100% y ayudar a reducir un complejo píxel de obturación global (que de otro modo necesitaría un espacio mayor para el fotodiodo)
En este estudio, que se presentará en la conferencia Quantum Dot and microLED de TechBlick, que tendrá lugar del 30 de noviembre al 1 de diciembre, Jonathan Steckel, de ST, expondrá el estado de la técnica, mostrando cómo se han demostrado los pasos de píxel de 1,62-2,2um en obleas de 300 mm. La eficiencia cuántica (QE) es >60% (940-1400nm)
Para obtener más información, únase a Jonathan y a muchos otros ponentes de talla mundial del 30 de noviembre al 1 de diciembre en la plataforma interactiva y de participación de TechBlick. [This is automatically translated from English]
