X-FAB新一代光電二極管顯著提升傳感靈敏度

全球公認(rèn)的卓越的模擬/混合信號(hào)晶圓代工廠X-FAB Silicon Foundries（“X-FAB”）近日宣布，在其現(xiàn)有為光學(xué)傳感器而特別優(yōu)化的180nm CMOS半導(dǎo)體工藝平臺(tái)——XS018上，現(xiàn)推出四款新型高性能光電二極管。豐富了光電傳感器的產(chǎn)品選擇，強(qiáng)化了X-FAB廣泛的產(chǎn)品組合。

2×2光電二極管排列布局示例圖

此次推出的四款新產(chǎn)品中，兩款為響應(yīng)增強(qiáng)型光電二極管doafe和dobfpe，其靈敏度在紫外、可見(jiàn)光和紅外波長(zhǎng)（全光譜）上均有所提升；另外還有兩款先進(jìn)的紫外線專用光電二極管dosuv和dosuvr。doafe是一個(gè)全光譜傳感器，具有約730nm的峰值靈敏度。在730nm波長(zhǎng)下，該器件的光譜響應(yīng)度為0.48A/W。與上一代相比，新產(chǎn)品的靈敏度提升約15％，且響應(yīng)更加平穩(wěn)，提高50％以上。應(yīng)用方面，包括煙霧探測(cè)、位置感測(cè)和光譜測(cè)定在內(nèi)的多種應(yīng)用都可以受益于該光電二極管性能的大幅提升。

與doafe不同的是，一并推出的dobfpe在光譜的紅光和近紅外（NIR）部分表現(xiàn)尤為出色（峰值靈敏度約為770nm）。該系列的二極管對(duì)紫外光和藍(lán)光不敏感，具有獨(dú)特的光譜響應(yīng)功能，在紅外（IR）區(qū)有一個(gè)明顯的峰值，使其成為接近感測(cè)應(yīng)用的理想選擇。新推出的dobfpe更增強(qiáng)了紅外（IR）范圍的靈敏度，與X-FAB之前的dob器件相比提高約25％。特別是當(dāng)傳感器越來(lái)越多地被置于玻璃面板下方的趨勢(shì)下，該器件在接近感測(cè)方面能實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的性能和更高的靈敏度。

為拓展光電二極管產(chǎn)品的多樣性，X-FAB還發(fā)布了一款新型先進(jìn)紫外光電二極管dosuv，其在UVC波段（200nm至280nm）表現(xiàn)出更高的靈敏度。在260nm波長(zhǎng)下，dosuv的性能幾乎是以前任何產(chǎn)品的兩倍。在235nm波長(zhǎng)，其光譜響應(yīng)度可達(dá)0.16A/W。此外，還有一款名為dosuvr的參考設(shè)計(jì)器件同時(shí)發(fā)布，適配于基于dosuv的傳感器開(kāi)發(fā)工作。

新型光電二極管（dosuv）的SEM圖像

這幾款新發(fā)布的光電二極管器件均能提供與上一代產(chǎn)品類似的填充因子和光電流數(shù)值，同時(shí)所需的芯片面積可減少約20％，因而它們更易于集成；其較小的暗電流值意味著可獲得良好的信號(hào)完整性特征。同時(shí)，產(chǎn)品支持－40℃至175℃的工作溫度范圍。

X-FAB光電子技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理Heming Wei介紹說(shuō)：“這些最新的光電二極管具有出色的性能，為客戶帶來(lái)的性能提升相當(dāng)于升級(jí)至更小工藝節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的預(yù)期效果。這凸顯了我們XS018工藝平臺(tái)在打造光電傳感器件方面的卓越性，從而讓器件性能以及可靠性方面都超越了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?！?/p>

目前，每款新型光電二極管的仿真模型均已推出?？蛻艨梢岳眠@些模型來(lái)評(píng)估其預(yù)期的電氣與光學(xué)行為。

縮略語(yǔ)：

CMOS   互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

IR   紅外線

NIR   近紅外線

UV   紫外線

Ref: XFA015D4