X線およびSWIR用の量子ドットCMOSセンサー

CSEMは、オランダのスタートアップQDIシステムと協力して、CMOSチップ上の量子ドットを使用してX線を電子信号に変換するイメージセンサーを開発しました。この方法が使用されたのはこれが初めてです。センサーは、電子機器で使用されているCMOSチップに直接配置された量子ドットのスプレーコーティング層（特定の波長を吸収するセミュマクタクター結晶）を使用します。センサーは、X線から可視光および短波赤外線（SWIR）までの波長をキャプチャします。空間分解能、400〜1300 nmの感度、100％に近い充填係数を提供し、ピクセル密度と電力使用を維持します。

センサーの設計により、シンチレーター、ハイブリッドボンディング、およびインガのような材料の必要性が削除されます。CMOSを使用すると、半導体生産ラインとの互換性が可能になり、低コストで大規模な製造が可能になります。この設計は、スペクトル範囲とセンサー機能を1つのデバイスに組み合わせて、複数のシステムの必要性を減らします。

センサーは、放射線曝露が低いX線およびマンモグラフィシステムのヘルスケアで使用できます。業界では、分解せずに航空機と機械のテストが可能になります。農業とリサイクルでは、SWIRイメージングを使用した材料の並べ替えと作物分析をサポートします。

CMOSチップの主要な機能には次のものがあります。

X線をチップ上の直接信号に変えます
通常のカメラチップにスプレーされた小さなドット（量子ドット）を使用します
X線、可視光、および短い波の赤外線全体で動作します
各ピクセルのほぼすべてが画像のキャプチャに使用されます
センサーは、EUのClean Sky 2プログラムと教育、研究、革新のためのスイス州事務局のサポートを受けて、航空機で使用するためにSwissmodicsプロジェクトの下で開発されました。航空機の内部損傷を検出するために最初に構築されました。現在、同じ設計が検査や監視などの他の分野で使用されています。CSEMのNadim Maamariは、センサーがコストとサイズの制限を削減し、以前に使用できない領域でイメージングを可能にしていると述べました。