X-FAB新一代光电二极管显著提升传感灵敏度

2024年10月11日，全球公认的卓越的模拟/混合信号晶圆代工厂X-FAB Silicon Foundries（“X-FAB”）宣布，在其现有为光学传感器而特别优化的180nm CMOS半导体工艺平台——XS018上，现推出四款新型高性能光电二极管。丰富了光电传感器的产品选择，强化了X-FAB广泛的产品组合。

2×2光电二极管排列布局示例图

此次推出的四款新产品中，两款为响应增强型光电二极管doafe和dobfpe，其灵敏度在紫外、可见光和红外波长（全光谱）上均有所提升；另外还有两款先进的紫外线专用光电二极管dosuv和dosuvr。doafe是一个全光谱传感器，具有约730nm的峰值灵敏度。在730nm波长下，该器件的光谱响应度为0.48A/W。与上一代相比，新产品的灵敏度提升约15％，且响应更加平稳，提高50％以上。应用方面，包括烟雾探测、位置感测和光谱测定在内的多种应用都可以受益于该光电二极管性能的大幅提升。

与doafe不同的是，一并推出的dobfpe在光谱的红光和近红外（NIR）部分表现尤为出色（峰值灵敏度约为770nm）。该系列的二极管对紫外光和蓝光不敏感，具有独特的光谱响应功能，在红外（IR）区有一个明显的峰值，使其成为接近感测应用的理想选择。新推出的dobfpe更增强了红外（IR）范围的灵敏度，与X-FAB之前的dob器件相比提高约25％。特别是当传感器越来越多地被置于玻璃面板下方的趋势下，该器件在接近感测方面能实现更强的性能和更高的灵敏度。

为拓展光电二极管产品的多样性，X-FAB还发布了一款新型先进紫外光电二极管dosuv，其在UVC波段（200nm至280nm）表现出更高的灵敏度。在260nm波长下，dosuv的性能几乎是以前任何产品的两倍。在235nm波长，其光谱响应度可达0.16A/W。此外，还有一款名为dosuvr的参考设计器件同时发布，适配于基于dosuv的传感器开发工作。

新型光电二极管（dosuv）的SEM图像

这几款新发布的光电二极管器件均能提供与上一代产品类似的填充因子和光电流数值，同时所需的芯片面积可减少约20％，因而它们更易于集成；其较小的暗电流值意味着可获得良好的信号完整性特征。同时，产品支持－40℃至175℃的工作温度范围。

X-FAB光电子技术市场经理Heming Wei介绍说：“这些最新的光电二极管具有出色的性能，为客户带来的性能提升相当于升级至更小工艺节点所能达到的预期效果。这凸显了我们XS018工艺平台在打造光电传感器件方面的卓越性，从而让器件性能以及可靠性方面都超越了竞争对手。”

目前，每款新型光电二极管的仿真模型均已推出。客户可以利用这些模型来评估其预期的电气与光学行为。

文章来源：X-FAB