刷新世界光学感知技术及产业动能

台湾新竹市2021年6月30日,以锗硅(GeSi)光子技术著称的光程研创(Artilux)宣布,其基于12英寸的CMOS制程结合锗硅短波红外线(SWIR,ShortwaveInfrared)双模(2D/3D)感知技术之单芯片已完成验证,并已进入台积电(TSMC)的量产阶段。

为Artilux设立了三项行业领先的标准,分别是:高分辨率GeSi锗硅像素技术、单芯片SWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术、以及SWIR感测技术在12吋晶圆量产方面的实现。此外,该公司拥有6大独特优势,引领整个行业。

近来,光达(LiDAR)在车用领域备受市场关注。Artilux的关键SWIR3D感知技术,有望推动光达应用的全面普及,为3D影像革新开启新篇章。

全球唯一的SWIR双模感知CMOS单芯片已量产上市,这是一件值得骄傲的事情。

红外光谱(Infrared Spectrum)检测在市场上越来越流行,其应用范围涵盖了行动装置、智能穿戴、智能家电和环境监测等领域。其中,具有高透过性的SWIR短波红外光谱成像技术需求迅速增长。

目前市场上的SWIR波段主要用于2D成像应用。这种技术基于砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)基板和其他三五族化合物半导体单元传感器构成。一些高分辨率成像阵列因价格昂贵而难以实现与CMOS先进电子电路的单芯片整合,更不用说在SWIR波段呈现高质量的3D影像。

基于CMOS工艺的GeSi技术是Artilux的核心,该技术已经成功克服了许多挑战,如先进材料的引入、革新光子学和光学集成技术、芯片系统架构和算法等,可以在SWIR波段实现更精细的2D和3D成像和识别效果。此外,该技术还能够满足业界对微型化、低功耗、安全性(无铅)、高度集成和成本效益的需求。

光程研创的执行长陈书履表示,Artilux一直致力于将深厚的技术底蕴转化为商业化的光子技术,以更紧密地与人类的生活应用相连接。通过全球首创的CMOS工艺的SWIR双模感知技术,Artilux团队再次开创了光学成像的新里程碑。

未来有望借助坚实的创新技术能力,加速光学感测等多元领域的应用,旨在引领新一轮SWIR产业生态圈的蓬勃发展。

利用3个首要因素和6大优势,我们将点亮影像感知领域和应用。

Artilux迄今已经在影像感知领域赢得了3个第一的标杆成果,包括:

(1)高分辨率GeSi锗硅像素技术:解决了业界以Si硅为制程技术只能应用于较窄波段和QE量子感光效率在不可见光波段低下的问题;

(2)单芯片LWIR双模(2D/3D)光学系统感知技术:解决了业界无法以单芯片同时在LWIR波段呈现2D和3D成像的问题;

(3)LWIR感测落实在12吋晶圆量产的技术:解决了业界LWIR成像像素只能在6吋以下晶圆产线制造,并且无法和CMOS制程电子电路整合成单一芯片的问题。

除了不断创造光学成像历史,Artilux在SWIR短波红外光影像感知领域的取得了不少成就,同时也带来了六大独特优势:

(1)减少激光光束对人眼的安全隐患;

(2)减缓来自太阳光和环境噪声的影响;

(3)具备与其他波段不同的独特识别能力,特别是对于特殊材料(如塑料、石头、玻璃等)、热能温度、油水分离、生物表皮等的吸收和穿透能力;

(4)同时具有在不同环境下(如强光、浓雾等)进行深度量测所需的高精确度和高分辨率能力;

(5)可实现整合边缘人工智能计算技术的定制系统单芯片;

(6)直接在12英寸晶圆生产线上进行量产,带来成本优势和扩大经济效益。

概括而言,随着SWIR总体市场的看涨,借助于Artilux创新的SWIR双模感知技术必定能够惠及各种产业情境应用,例如消费市场的扩张实境(AR,Augmented Reality)、机器视觉或半导体制程检测、工业质量控制、农产品新鲜度判断、医疗成分异物分析、环境系统监测、驾驶员监测系统(DMS,Driver Monitoring System)等,其中自动驾驶汽车市场的激光雷达(LiDAR)应用近来备受关注。

Artilux掌握关键LWIR感知技术,积极推动光学雷达在汽车市场的全面普及化。未来的半自动驾驶或全自动驾驶汽车需要传统相机镜头、毫米波雷达、光学雷达等多种传感器的集成。光学雷达具有高分辨率、高精度和高测距能力等优点,可以在不同情况下识别障碍物、预防碰撞、实时检测路况、防止车道偏移等,以提高安全性。此外,值得注意的是,特斯拉作为全球自动驾驶领域的领导者,过去一直支持传统相机镜头技术,但最近有报道称他们将采用光学雷达技术。根据IDTechEx的研究分析,到2030年,全球光学雷达市场将增长到54亿美元,成为自动驾驶和辅助驾驶最热门的感测技术。

据IHSMarkit称,AutoSens2019车用感知技术大会在比利时召开,该公司表示,未来,光达提供的物理优势将是潜在的宣传焦点,但是能否真正实现商业化仍是最终的决定因素。

当前产业界只有Artilux已经成功地将SWIR波段3D感测技术导入量产,并能够为全球汽车产业供应链客户(如现有的指标品牌客户Continental)提供全面且成本优化的光达技术,以领先于其他竞争对手的精准感知技术来突破自动驾驶汽车发展现有瓶颈,利用强大的运算分析提高机器可视效能和可靠性,从而满足自动驾驶汽车及辅助驾驶最重要的安全需求。

此外,Artilux的光传输技术同时也能协助客户推进更实惠的光传输产品价格,完善自动驾驶汽车系统的一个环节,使得安全的自动驾驶系统不再是高端车型的特有装备,而能够真正全面地融入人们日常生活中。

欲了解Artilux相关产品和服务信息,请前往官网:https://www.artiluxtech.com 欲获取更多第一手信息,请关注LinkedIn:https://www.linkedin.com/company/artilux-inc./

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