이있는 진실에 다른 빛을 비추는 것은 다른 파장에서 수집 할 수있는 많은 정보를 생략합니다. 마찬가지로 비가 오는 것과 같은 노출이 일반적으로 영향을 미치는 사소한 문제가 있습니다. 이 경우, 이런 일이 일어나는 자동차와 트럭과 같은 응용 프로그램은 주요한 문제가 있습니다. 다른 파장에 민감한 센서를 사용하면 이러한 문제 중 많은 부분을 방지 할 수 있습니다.
단파 적외선 (SWIR)은 1.4 μm ~ 3 μm의 전자기 스펙트럼 또는 100TTHz-214 THz 사이의 대략 일부입니다. 이 위치는 가시 광고뿐만 아니라 전자 레인지뿐만 아니라 20 THZ-37 THZ에서 긴 파도 IR 이상입니다. LWIR은 인체와 같은 따뜻한 물체에 의해 얇은 대상에 의해 LWIR이 사용되는 열 카메라가 사용하는 것입니다.
Swir는 대기 중에 물에 영향을받지 않으며 마찬가지로 가시광을 불투명 한 재료로 전달합니다. 이는 분석을 위해 SWIR을 활성화 할 수 있으며, PCBS에서뿐만 아니라 예술 작품에 대한 열매가 있거나 볼 수 없거나 매우 어려운 세부 사항을 잡는 것과 열매를 맺는 것입니다.
불행히도, 열 카메라 센서와 마찬가지로 Swir 센서는 오히려 비쌉니다. 또는 그들은이 센서의 비용을 크게 줄이는 양자점 기반 센서가 나타나는 양자점 기반 센서의 출현으로 오히려 최근까지 발생했습니다.
짧은 파도 캡처
우리가 적외선 방사선을 캐치 할 수있는 센서는 쳐다 보는 어레이로 이해되는 초점 – 평면 어레이 (FPA)라고 불리는 직사각형 픽셀 배열로 구성됩니다. 이것은 가시 광선과 함께 사용되는 CCD 센서와 같은 다른 파장과 같은 다른 파장과 함께 사용되는 FPA와 유사합니다. 이러한 FPA는 일반적으로 실리콘 기반 센서가 가까운 적외선 스펙트럼의 일부분뿐만 아니라 가시에도 민감함에 따라 실리콘으로 만들어집니다.
근처의 적외선을 초과하는 파장의 경우 일반적으로 프로세스뿐만 아니라 더 많은 이국적인 재료가 필요합니다. SWIR 센서의 재료는 그 파장에서 민감해질뿐만 아니라 센서에서 유효하고 충분히 충분한 충분한 충분한 충분한 충분한 충분한 전자 이동도를 보장 할 수 있도록 적절한 전자 이동성을 갖는 것입니다. 이것은 현재, Gallium Indium Arsenide (Gainas)가 가장 인기있는 곳입니다. (또한 과학적 문헌의 InGaas라고도합니다.)
Gainas는 Duchemin et al에 의해 INP 기질에서 효과적으로 성장 된 것으로보고되었다. (1981) 1980 년 금속 화학 기상 증착을 이용하는 것은 여전히 Gainas 센서 구조를 생산하는 주요 기술이다. 기상 증착 단계 후에, 이러한 이득의 다이는 실리콘 기반 인터페이스에 꼼꼼하게 결합되어 비용이 많이 드는 공정뿐만 아니라 상당히 느리고 노동력이 강한 것입니다.
James WebB 영역 망원경 (JWST)에 설치된 2K x 2K 픽셀 해상도가있는 HGCDTE 기반 하와이 센서 모듈.
비용 태그를 더욱 좁 히는 것은 불가능하다는 것을 나타내는 것이 아닙니다. James WebB 영역 망원경을위한 NIR 센서가 개발되었을 때, Gainas 센서는 고순한 전류뿐만 아니라 시끄 럽 뿐이 었음을 발견했습니다. 이것은 HGCDTE (Mercy Cadmium Telluride)를 사용하여 각 센서가 성장하고 Gainas 센서에 마찬가지로 Gainas 센서에 마찬가지로 조립되어 각각 약 1,000 백만 달러의 천문학적 인 비용 태그와 함께 조립됩니다.
이것은 Gainas 기반 센서의 약점을 설명합니다. 열 방사선에서 신호의 노이즈를 줄이기 위해 일반적으로 극저온 냉각기 또는 유사한 용액을 사용하여 냉각됩니다. 이는 이러한 센서를 작동하는 복잡성뿐만 아니라 비용과 비용에 크게 추가됩니다.
주요 이륙은 전자기 스펙트럼의 특정 부분에 대한 튜닝뿐만 아니라 선택할 수있는 물질이 여러 가지가 있음을 보여줍니다. 어떤 작품이 작품은 예산 외에도 요구 사항에 따라 다릅니다. Swir 센서가 예를 들어 활용하는 것처럼 믿을 수 없기 때문에 QA의 산업 생산 라인뿐만 아니라 적당한 날씨보다 적은 시각적 인 제한을 주위에 가져 오는 것뿐만 아니라 수많은 달러의 이익을 얻는 센서는 이러한 응용 분야에서 활용하기에 비용이 많이 든다.
올바른 절충안
일반, 저렴한 Swir Swir 센서의 경우 우리는 정확한 감도와 감도뿐만 아니라 감도의 관점에서의 절충을하는 한, Gainas 기반 센서의 속도 요구량을 정확한 감도와 일치시키는 것이 요구하지 않을 것입니다. 예산 이익과 일치하십시오. 이것이 QDS가 대상 스펙트럼과 정확히 튜닝 될 QD의 능력에 대한 SWIR 스펙트럼의 호의에서 허용되는 감광성을 약속하는 것처럼 황화물 (PBS) 기반의 콜로이드 양자점 (CQD)이 상당한주의를 기울이는 이유입니다.
PBS CQD의 주요 문제점은 오래 지속되는 안정화 (패시베이션), Kwon etal. (2020) SWIR 센서로서의 PBS QD를 안정화시키기 위해 카드뮴 황화물 (CDS)을 첨가하기 위해 NANO Convergence에서보고한다. 결과적으로 CQD는 182 시간 이상 효과적으로 작동됩니다. Gainas 기반 센서와 같은 CQD의 주요 이점은 마찬가지로 실용적인 센서로의 통합을 단순화하는 반면, 합성하기가 더 훨씬 쉽습니다.
증기 증착 단계 대신에 QD는 특정 스크린 기술에서 사용되는 QD와 비슷한 방식으로 생성되며, QDS는 솔루션을 사용하여 QDS뿐만 아니라 모든 유형의 잘 갖추어 진 화학 실험실에서 발견 된 장치와 마찬가지로 세부 사항으로 설명합니다. Kwon et al. – 생성 된 용액을 타겟 기판상의 박막 마감으로 사용할 수있는 후에.
HLB- 안정화 된 Swir 민감성 콜로이드 양자점 센서 요약. (Vafaie et al., 2020)
또한 최근에는 Vafaie et al. (2020 년, PDF) 토론토 대학교는 1,550nm (Gainas와 비교할 수있는) 외부 양자 효과 (EQE)뿐만 아니라, 마찬가지로 10 대의 외부 양자 효과 (EQE)뿐만 아니라 80 %의 외부 양자 효과 (EQE)를 갖는 SWIR QD를 생산하는 PBS CQDS를 설명했다. NS 응답 시간. 그들은 주변 공기에서 12 시간의 안정하고 일정한 운전을보고했습니다.
생산 격차를 생각해보십시오
믿을 수없는 새로운 혁신이 실험실에서 벗어나고 공장에 대한 방법을 발견하기 전에 대량 생산에 잘 빌려주는 생산 과정을 개발해야합니다. 언급 된 바와 같이, 이는 Gainas와 같은 혁신이 소규모 생산을 지나치게하지 않았지만 PBS CQD 기반 Swir 센서가 훨씬 더 잘하고있는 것처럼 보입니다.
이 시점 SWIR Vision Systems에서 IMEC 외에도 Emberion, ST Microelectronics는 이러한 센서를 사용하거나 PBS CQD를 기반으로하는 프로토 타입 스위터 센서를 제공합니다. 2022 년 1 월에 자동차 공급 업체로서의 히타치 아테네스가 이스라엘 트리이의 까마귀 센서를 평가할 것으로 밝혀졌습니다. 초기이기 때문에 적어도 적어도 Swir 센서는 소규모 제조업체뿐만 아니라 전형적인 애호가의 손이 닿지 않는 곳에서 벗어날 수 있습니다.
IMEC에 따르면, 그들은 Swir 센서가 ‘언젠가 언젠가 생산 될 것이라고 기대합니다. 기존의 Gainas 기반 솔루션과 비교할 때이는 믿을 수없는 가치가뿐만 아니라 일반 시장에 출시 될 때 취미 전문차의 손이 닿지 않는 곳에 두는 것입니다. 이로 인해 저렴한 Swir 센서가 유용 할 것이라는 것이 무엇인지 질문을 할 수 있습니다.
검사, 분석, 탐색
Swir는 지질적 인 형성의 미네랄 재료와 같이 스펙트럼의 시각적 부분이 그 위성을 활용 한 NASA의 지구 전망대 직업에 필요한 정보 인 세부 사항을 제공하는 데 매우 유용합니다. 그러나 똑같은 것은 예를 들어, 지질학 자, 지상 또는 비행기를 통해 비행기 또는 비행기를 통해 설문 조사를 돕습니다.
3 개의 단파 적외선 밴드 간의 차이점을 비교하면 중국의 Piqiang 오류를 둘러싼 미네랄 지질을 강조 표시합니다. (Robert Simmon에 의해 Aster 데이터가있는 NASA 사진)
Swir 조명 하에서 그것은 마찬가지로 e.g를 볼 수 있습니다. 과일에서 타박상, 캔버스에 페인트 아래에 숨겨진 스케치,뿐만 아니라 다른 용기에 남아있는 유체 또는 분말의 양이 든다. 마찬가지로 실리콘뿐만 아니라 많은 PCB를 볼 수있어 (자동화 된) 기존 검사 워크 플로우에 추가 할 수있는 (자동화 된) 검사에 유용합니다.
Swir는 인간의 눈에 의해 보이지 않고 눈에 띄는 빛과 같이 많이 보였기 때문에 탐색을 위해 활용 될 수 있습니다. 눈에 띄는 가벼운 카메라 또는 무인 항공기의 일상적인 IR 카메라와 달리 Swir 카메라는 가장 무거운 안개와 비가 왔습니다. 이것은 마찬가지로 보안을위한 매우 유용한 주거용 호텔뿐만 아니라 야생 생활 카메라입니다.
얼마나 많은 수십 년 동안 SWIR 이미징이 본질적으로 전형적인 사람의 손이 닿지 않는 곳에 있으며, 완전히 분명한 일을 끝내기 위해 제공되는 이점이 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 우리가 루틴에 관해서는 오늘날 애호가뿐만 아니라 전문가들뿐만 아니라 오늘날 열 카메라가 오늘날 발견된다는 것을 사용하면 밤의 비전 ( ‘IR’) 카메라와 같은 대체 사용으로 Swir 카메라를 발견하는 것은 어렵지 않습니다. 중요한 분석 도구로서 와일을 분류하거나 미네랄 샘플을 분석하는지 여부.
오랫동안 우리는 CQD 기반 SWIR 센서가 일반적으로 사용할 수있는 것을 볼 수 있기를 바랍니다. 현재 생산 비용을 낮추는 것에 따라 자동차뿐만 아니라 자동차뿐만 아니라 자동차뿐만 아니라 비슷한 시장이 도움이 될 것으로 보인다. 그때까지는 우리 주변의 더 많은 가제트뿐만 아니라 더 많은 가제트가 등장하는이 새로운 센서를보아야 할 때까지도 아직 대기 게임입니다.
[제목 이미지 : 사과가 컨베이어 벨트를 이동하면 InGAAS와 CMOS 카메라뿐만 아니라 스캔됩니다. InGaas 카메라는 인간의 눈이 볼 수없는 피부 아래에있는 결함을 보여줍니다. CMOS 카메라는 가시적 인 결함이 표시됩니다. (신용 : 하마 마츠)]