El avance tecnológico de IR ofrece aplicaciones biométricas y de visión por computadora

25 de agosto de 2023

La empresa de tecnología belga IMEC ha desarrollado una estructura de diodo fijo para sensores de película delgada que permite obtener imágenes rentables de luz infrarroja. La compañía dice que ofrece aplicaciones en áreas como cámaras IR en vehículos autónomos y cámaras de teléfonos inteligentes con escaneo facial.

El enfoque innovador de IMEC implica mejorar la funcionalidad de los sensores de imagen basados ​​en películas delgadas mediante la incorporación de una estructura especializada conocida como fotodiodo fijado (PPD) dentro del circuito de lectura. Este avance implica la combinación de dos componentes distintos: un fotodetector de puntos cuánticos infrarrojos de longitud de onda corta (SWIR) y un transistor de película delgada de óxido de indio, galio y zinc (IGZO).

Un fotodetector de puntos cuánticos de infrarrojos de longitud de onda corta (SWIR) es un componente especializado que se utiliza en la tecnología de imágenes para detectar y capturar luz en el espectro infrarrojo de longitud de onda corta. El espectro SWIR abarca longitudes de onda que son ligeramente más largas que las visibles para el ojo humano, lo que lo convierte en un rango crucial para diversas aplicaciones, incluida la visión nocturna, la teledetección y las imágenes médicas.

Los puntos cuánticos, por otro lado, son partículas semiconductoras a nanoescala con propiedades ópticas únicas. Cuando se incorporan a fotodetectores, los puntos cuánticos pueden absorber la luz y convertirla en señales eléctricas. Los fotodetectores de puntos cuánticos tienen la ventaja de ser muy sensibles a longitudes de onda de luz específicas, lo que permite una detección más precisa y mejores capacidades de obtención de imágenes.

Mientras tanto, un transistor de película delgada de óxido de indio, galio y zinc (IGZO) es un tipo de dispositivo semiconductor que se utiliza para controlar el flujo de corriente eléctrica en circuitos electrónicos. Está compuesto por una fina capa de un material semiconductor compuesto llamado IGZO, que es una combinación de óxidos de indio, galio y zinc. Los transistores de película delgada IGZO se utilizan comúnmente en diversas tecnologías de visualización, como pantallas de cristal líquido (LCD), diodos orgánicos emisores de luz (OLED) y pantallas táctiles. Los transistores de película delgada IGZO son conocidos por su bajo consumo de energía, alta transparencia y flexibilidad.

Estos elementos se integran para formar un píxel PPD. Luego, la matriz resultante se integra perfectamente en un sensor de imagen SWIR de película delgada utilizando un circuito de lectura complementario de semiconductor de óxido metálico (CMOS).

Lo que hace que este logro sea notable es la reducción sustancial del ruido de lectura a 6,1e- (una pequeña unidad electrónica) en comparación con el nivel de ruido significativamente mayor de más de 1000e- en un sensor 3T convencional. Esta reducción de ruido marca un salto sustancial en el rendimiento.

El líder del proyecto, Nikolas Papadopoulous, dice que el primer prototipo de su tipo permite capturar imágenes infrarrojas "con menos ruido, distorsión o interferencia, y más precisión y detalle".

El proyecto de su equipo se detalló en la edición de agosto de 2023 de Nature Electronics, en un artículo titulado “Fotodiodo fijado para sensores de imagen monolíticos de película delgada”.

Fuente: Electrónica impresa

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25 de agosto de 2023: por el equipo editorial de FindBiometrics

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