光程研創(chuàng)SWIR獲得重大突破　光達(dá)應(yīng)用普及添助力

以鍺硅(GeSi)光子技術(shù)為核心技術(shù)的光程研創(chuàng)宣布，全球首創(chuàng)基于12吋的CMOS制程，結(jié)合鍺硅短波紅外線(Shortwave Infrared, SWIR)的雙模(2D/3D)感測單晶片，已驗證完成并于臺積電導(dǎo)入量產(chǎn)。此一里程碑為光程研創(chuàng)創(chuàng)下3項世界第一紀(jì)錄，分別是高解析度鍺硅像素技術(shù)、單晶片SWIR雙模(2D/3D)光學(xué)系統(tǒng)感知技術(shù)，以及用12吋晶圓量產(chǎn)SWIR感測元件。透過光程研創(chuàng)的SWIR 3D感知技術(shù)，可望加速推動光達(dá)應(yīng)用全面普及化。

紅外線感測已普遍應(yīng)用在行動裝置、智慧穿戴、智慧家電、環(huán)境偵測等應(yīng)用，擁有優(yōu)異穿透掃描能力的SWIR感測，成長動能更是強(qiáng)勁。不過，目前市場上的SWIR技術(shù)，都只能做到2D成像，且因為要用到砷化鎵(GaAs)或磷化銦(InP)基板，以及其他三五族化合物半導(dǎo)體的單元感測器，使得要實現(xiàn)高解析度成像陣列的成本十分昂貴，亦無法與CMOS先進(jìn)的電子電路進(jìn)行單晶片整合。

也因為這些技術(shù)限制，目前市場上還沒有使用SWIR波段的高畫質(zhì)3D影像感測元件。光程研創(chuàng)基于CMOS製程的鍺硅技術(shù)，在逐一克服各項如先進(jìn)材料導(dǎo)入、革新光子及整合光學(xué)技術(shù)、晶片系統(tǒng)架構(gòu)及演算法等挑戰(zhàn)，已能在SWIR波段實現(xiàn)更為精細(xì)的2D與3D成像及辨識效果，同時滿足業(yè)界對微小化、低功耗、安全性(無鉛)、高整合度、具成本競爭力進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)的期待。

光程研創(chuàng)執(zhí)行長陳書履表示，該公司致力將最先進(jìn)的光子技術(shù)商業(yè)化，以期更緊密地與人類生活應(yīng)用連結(jié)。本公司團(tuán)隊這次以全球首創(chuàng)CMOS製程的SWIR雙模感知技術(shù)，再度寫下光學(xué)成像嶄新的里程碑。未來將持續(xù)以扎實的創(chuàng)新技術(shù)實力加速光學(xué)感測等多元應(yīng)用，期望引領(lǐng)新一波SWIR產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈的蓬勃發(fā)展。

這項突破也讓光程研創(chuàng)有能力克服SWIR應(yīng)用普及的三大障礙，包括以高解析GeSi鍺硅像素技術(shù)解決硅材料只能應(yīng)用較窄波段，及量子感光效率在不可見光波段低落的問題；單晶片SWIR雙模(2D/3D)感知技術(shù)則解決無法以單晶片同時在SWIR波段呈現(xiàn)2D和3D成像的問題；用12吋晶圓量產(chǎn)SWIR感測元件，則解決了SWIR成像像素只能在6吋以下晶圓產(chǎn)線製造，且無法和CMOS製程電子電路整合成單一晶片的問題。

總括來說，光程研創(chuàng)獨創(chuàng)的SWIR雙模感知技術(shù)，將可加快SWIR在各種產(chǎn)業(yè)情境應(yīng)用的普及速度，例如擴(kuò)增實境(AR)、機(jī)器視覺或半導(dǎo)體製程檢測、工業(yè)品質(zhì)管控、農(nóng)產(chǎn)品新鮮度判定、醫(yī)療成分異物分析、環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控、駕駛?cè)吮O(jiān)測系統(tǒng)(Driver Monitoring System, DMS)等，其中尤以自駕車市場的光達(dá)(LiDAR)應(yīng)用近來最備受矚目。

未來半自駕或全自駕車輛的安全需要傳統(tǒng)攝影鏡頭、雷達(dá)、光達(dá)等多個感測器集大成，而光達(dá)具有高解析度、高精確度、高量測距離等優(yōu)點，能在不同情境下辨識障礙物、預(yù)防碰撞、即時偵測路況、防止車道偏移等以提高安全性。此外值得注意的是，位居全球自駕車領(lǐng)先地位的Tesla，過去擁護(hù)傳統(tǒng)攝影鏡頭，近期屢傳將擁抱光達(dá)技術(shù)的消息；且根據(jù)IDTechEx研究分析，全球光達(dá)市場至2030年將成長至54億美元，成為自駕車與輔助駕駛最炙手可熱的感測技術(shù)。

IHS Markit在比利時舉行的AutoSens 2019車用感知技術(shù)大會曾表示，LiDAR供應(yīng)商未來可以宣傳的是光達(dá)帶來的物理優(yōu)勢，但能否真正商業(yè)化，才是決定因素。光程研創(chuàng)已成功在CMOS製程上實現(xiàn)SWIR波段3D感測技術(shù)并成功導(dǎo)入量產(chǎn)，能提供功能全面，且成本更具競爭力的光達(dá)技術(shù)給全球汽車產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈客戶，如現(xiàn)有指標(biāo)品牌客戶Continental，以領(lǐng)先世界的精淮感知技術(shù)突破自駕車發(fā)展現(xiàn)有瓶頸，并以強(qiáng)化的運算分析來提高機(jī)器可視效能與可靠度，滿足自駕車及輔助駕駛最重要的安全需求。此外，光程研創(chuàng)的光達(dá)技術(shù)同時也能幫助客戶推動更親民的光達(dá)產(chǎn)品價格，完善自駕車體系之『眼』的一環(huán)，讓安全的自駕系統(tǒng)不再只是高價車款的專屬配備，而能真正全面地走入人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>