新型探测器可实现NIR/SWIR双波段成像 可提高自动驾驶汽车性能

据外媒报道，德国于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich）开发了新的探测器（传感器），可使近红外（NIR，750-1400 nm）和SWIR（短波红外，1400 - 2500 nm）范围的红外辐射可见，从而增强摄像头芯片、自动驾驶汽车和智能手机的性能，而且价格更便宜。而传统的光电二极管和可见光提供的可见性和细节识别性能有限，无法做到这一点。

（图片来源：www.laserfocusworld.com）

根据这项研究，该技术是一种双端双频探测器，“在两个不同的红外波段提供偏倚可切换的光谱响应。具体而言，该设备的光响应可通过在NIR波段和SWIR波段之间“颠倒偏压极性”来进行切换。

参与该项研究的科学家Dan Buca指出，“完全由硅制成的传统摄像头芯片只能在极其有限的范围内对SWIR进行成像。”而如果使用难以与标准电路和由硅制成的计算机芯片相结合的材料，则会“使得其在芯片中的集成非常复杂且昂贵。”

研究人员将薄薄的硅层与含有Ge（锗）和GeSn（锗锡）的兼容半导体材料层结合起来，用于生成单独的像素，每个像素可在不同的红外范围内捕获相同的图像。

Buca表示，“目前，还没有高性价比的传感器可以覆盖这些光谱范围，而我们的探测器填补了这一空白。元素和合金的智能组合与硅很好地兼容，使我们能够使用标准工业工具的简单制造过程。因此，我们现在能够制造非常便宜的摄像头芯片，可集成到任何智能手机中。”

目前，IoT和AI相关应用的关注度日益增加，成像领域“对高光谱灵敏度的需求日益增长”，推动了新型探测器的开发。该项研究指出，NIR和SWIR范围“提供丰富的信息，而在可见范围（380-750 nm）运行的摄像头却无法捕获，这些信息对于自动驾驶、安全、医疗和环境监测应用而言至关重要。”