Belgialaisessa mikroelektroniikan tutkimuskeskuksessa on kehitetty ohutkalvopiiri, joka aistii einäkyvää valoa tarkasti ja nopeasti. Lisäksi ohutkalvoanturi on paljon CMOS-pohjaisia piirejä edullisempi, mikä avaa mahdollisuuden tuoda esimerkiksi edullisia infrapuna-antureita sekä autojen ADAS-järjestelmiin että erilaisiin kannettaviin laitteisiin.
IMEC on esitellyt tutkimuksensa tuloksia Nature Electronicsis -lehdessä. Anturi perustuu PPD-rakenteeseen (pinned photodiode), joka on tuttu esimerkiksi järjestelmäkameroiden valonilmaisimista. Se alentaa merkittävästi kohinaa, joka on ollut IGZO- eli indium-gallium-sinkkioksidikalvon perinteinen ongelma.
Piipohjaisten kennojen aallonpituus on rajoittunut näkyvään valoon. Siksi CMOS-kameroilla ei voi nähdä esimerkiksi savun tai sumun läpi. Jos halutaan nähdä pidempiä aallonpituuksia, tarvitaan muita materiaaleja.
III-V-materiaalien käyttö ratkaisee nämä rajoitukset. Näiden anturin valmistaminen on kuitenkin kallista, mikä rajoittaa niiden käyttöä. Sen sijaan ohutkalvoabsorbereita (kuten kvanttipisteitä) käyttävillä antureilla on ylivoimaiset absorptio-ominaisuudet ja integrointimahdollisuus perinteisille CMOS-lukupiireille. Näissä antureissa ongelmia on tuottanut mainittu kohina.
PPD:ssä on ylimääräinen transistoriportti ja erityinen rakenne, jonka avulla jolloin varaukset voidaan tyhjentää kokonaan ennen uutta mittausta. Näoj voidaan alentaa kohinaa merkittävästi (käytännössä nollaan). Aiemmin PPD-rakennetta ei ole voitu toteuttaa muissa kuin piipohjaisissa antureissa.
IMEC:n laboratoriossa onnistuttiin toteuttamaan lähellä infrapunaa olevaa valoa aistiva SWIR-kvanttipistevalodetektori indium-gallium-sinkkioksidi -pohjaisella IGZO-ohutkalvotransistorilla. Neljästä transistorista koostuva PPT-pikselissä oli huomattavan alhainen kohina-arvo. Tämän seurauksena infrapunakuviin tarttuu vähemmän kohinaa, säröä tai häiriöitä ja selvästi aiempaa enemmän ja tarkemmin yksityiskohtia.
Seuraavaksi IMEC yrittää kaupallistaa keksintöään kaupallisten kumppaniensa kanssa.
Virtaamamittaus on monissa laitteissa kriittinen mutta usein ongelmallinen toiminto. Perinteiset mekaaniset anturit kuluvat ja jäävät sokeiksi pienille virtausnopeuksille. Ultraäänitekniikkaan perustuvat valmiit moduulit tarjoavat nyt tarkan, huoltovapaan ja helposti integroitavan vaihtoehdon niin kuluttaja- kuin teollisuussovelluksiin.