SPAD-датчики выходят в серию: требования к ИК-детекции в 2026

НОВОСТИ ОТРАСЛИ · ИК И ОДНОФОТОННАЯ ДЕТЕКЦИЯ · СЕНТЯБРЬ 2026

Однофотонные лавинные диоды два десятилетия оставались лабораторной техникой. В сентябре 2026 две публикации показали с разных сторон: технология перешла в массовый класс, меняя задание требований к ИК-детекторам.

В 26 сентября 2026 г., MEMS Consulting опубликовала обзор технологий однофотонных лавинных диодов (SPADs). Анализ выделяет три этапа: фундаментальные p-n-переходы до 2008 года, интеграцию CMOS с 2008 по 2019 год и текущую оптимизацию и масштабирование с шагом пикселя ниже 4 микрометра и интеграция на передовых технологических узлах.

Три фактора перехода от специальных приборов к массовым продуктам: шаг пикселя менее 4µm, 28nm CMOS интеграцию и 3D-стекирование сенсора и логики архитектуры. Вместе они размещают детекцию и обработку в одном стеке, а не в отдельных чипах на плате.

Более ранняя публикация от 13 сентября 2026 г.показала развитие на уровне продукта. Singular Photonics выпустила Litavis, описанный как первый сенсор изображения SPAD с обработка внутри пикселя, объединяющий изображение, временные измерения, гистограммы и счёт фотонов на одном кристалле с программируемыми режимами. Другая работа того периода описала криогенную диэлектрическую металинзу со сверхпроводящим однофотонным детектором на 1550 nm, используя меньшую активную область для большей системной эффективности и добавляя поляризационно-разрешённую детекцию.

Почему это важно для закупщиков ИК-оптики

SWIR и однофотонное обнаружение объединяет слабый сигнал: шумовой порог важен не меньше чувствительности. Традиционное увеличение активной площади ухудшает счёт, тёмные отсчёты и временной джиттер, как отмечено в работе 1550 nm. Новое поколение призвано разорвать этот компромисс.

Это меняет обсуждение спецификации: одного показателя эффективности детекции недостаточно для доказательства работоспособности в системе.

Изучить ИК-объективы и оптику →

Что включить в спецификацию ИК-детектора или модуля

• Темновой счёт, а не только эффективность детекции. При дефиците фотонов шумовой порог задаёт дальность. Запросите тёмный счёт при фактических рабочей температуре и смещении.
• Временной джиттер для дальнометрии или совпадений. Для лидаров, времени пролёта и квантовых задач джиттер определяет разрешение так, что чувствительность его не компенсирует.
• Шаг пикселя вместе с коэффициентом заполнения. Малый шаг полезен, лишь если заполнение и микролинзы сохраняют сбор света. Запросите оба значения.
• Находится обработка на чипе или вне его. Внутрипиксельная обработка меняет плату, задержку и все последующие затраты. Это архитектурное решение, а не функция.
• Рассматривайте оптический тракт и покрытие вместе. ИК-объективы, фильтры и окна задаются вместе с покрытиями. Детектор без спецификации тракта может достичь цели на стенде и не достичь в корпусе.
• Рабочая температура и метод охлаждения. Наличие и способ охлаждения определяют бюджет мощности, корпус и срок службы. Это системное решение дорого пересматривать.

Наблюдения для закупок

• По умолчанию разделяйте предложения видимого и ИК-диапазонов. Материалы, покрытия и методы контроля различаются настолько, что объединённое предложение скрывает структуру затрат.
• Квалифицируйте по распределениям, а не типичным значениям. ИК-характеристики зависят от процесса и температуры. Запросите измеренные распределения по партии.
• Испытывайте в конечном корпусе. Сборочные напряжения и паразитный свет обычно ухудшают параметры относительно голого чипа. Первое изделие утверждают на уровне модуля.
• Ожидайте перехода к более крупному закупаемому узлу. При добавлении обработки на чипе покупка охарактеризованного модуля вместо голого сенсора снижает риск интеграции.
• Учитывайте пиксельную тенденцию при планировании оснастки. При миграции обработки в пиксель будущие модули будут иметь меньше компонентов. Избегайте оснастки, предполагающей неизменность сегодняшнего количества.

Источники и раскрытие информации

Источники: обзор SPAD MEMS Consulting (mems.me) от 26 сентября 2026 года о патентах и литературе, трёхэтапной модели, пикселях менее 4µm, CMOS 28nm и 3D-стекинге; публикация от 13 сентября 2026 года о Litavis Singular Photonics с обработкой внутри пикселя; публикация от 13 сентября 2026 года о криогенной диэлектрической металинзе со сверхпроводящим детектором 1550 nm для повышения системной эффективности и поляризационно-разрешённого детектирования. Наблюдения о спецификации и закупках — анализ TUOLAN TRADE, не утверждения источников. Редакция и анализ TUOLAN TRADE.