韩美联合研究团队开发出了下一代高分辨率图像传感器技术。与现有传感器相比，该技术具备更高的能效，并可实现体积更小却性能更高的图像传感器。联合研究团队认为，尤其是此次掌握了此前由日本企业索尼（Sony）主导的超高分辨率短波红外（SWIR）图像传感器的源头技术，未来具有较大的市场进入可能性。
韩国科学技术院（KAIST）表示，电气及电子工程系的 Kim Sanghyun 教授团队与仁荷大学、美国耶鲁大学共同开展研究，开发出了超薄宽带光电二极管（PD），相关成果已于20日公布。
（自左起）KAIST 电气与电子工程系 Kim Sanghyeon 教授、仁荷大学 Geum Daemyeong 教授、耶鲁大学 Lim Jinha 博士后研究员。KAIST 提供
View original image首先，联合研究团队改善了传统光电二极管技术中吸收层厚度与量子效率之间的权衡关系，在厚度低于1微米的薄吸收层条件下，实现了超过70%的高量子效率。
吸收层变薄后，像素工艺得以简化，有利于实现更高分辨率。同时，载流子扩散更加顺畅，有利于获取光生载流子，并具有降低成本的优势。
但一般而言，吸收层变薄会面临长波长光吸收减少的问题。联合研究团队改进了这一问题，成功将现有技术中吸收层的厚度减少约70%。
研究团队还证明，在引入导波模共振（GMR，电磁学中使用的概念，指特定波（光）在特定波长发生共振（形成强电场和磁场）的现象）结构时，可以在400纳米至1700纳米之间的宽广光谱范围内保持高效光吸收。
这一波长范围不仅涵盖可见光区域，还包括短波红外（SWIR）区域，预计将在多种工业应用中发挥重要作用。
在短波红外区域的性能提升，有望成为下一代图像传感器开发的新转折点。尤其是导波模共振结构与互补金属氧化物半导体（CMOS）为基础的信号读出电路（ROIC）的混合集成，以及单片三维集成，有望进一步提升分辨率及其他性能。
联合研究团队预计，低功耗器件及超高分辨率成像技术，有望在数码相机、安全系统、医疗与工业用图像传感器应用领域，以及汽车自动驾驶、航空与卫星观测等未来型超高分辨率图像传感器领域得到广泛应用。
KAIST 教授 Kim Sanghyun 表示：“通过本次研究，我们证明即使在超薄吸收层条件下，也能实现远高于现有技术的性能。特别是通过掌握目前在全球市场由索尼主导的超高分辨率短波红外（SWIR）图像传感器技术的源头技术，未来也有望实现市场进入。”
另一方面，本研究在韩国研究财团的支持下开展。论文中，仁荷大学教授 Geum Daemyeong（前 KAIST 博士后研究员）与博士 Lim Jinha（现任耶鲁大学博士后研究员）以共同第一作者身份署名。
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