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10 Elektronik 05 2021 impulse 66 International Electron Devices Meeting Die Highlights der Halbleiterforschung Nach den Trends in den Bereichen CMOS-Technologien Speicher und Quanten-Computing in den vorherigen Ausgaben der Elektronik folgen im dritten und finalen Teil der Zusammenfassung von der Halbleiterkonferenz IEDM die Entwicklungen bei Bildgebung sowie HF-Technik und Medizinelektronik Von Gerhard Stelzer Pandemiebedingt fand das 66 International Electron Devices Meeting IEDM im Web statt was jedoch kaum Einfluss auf die Struktur der Konferenz hatte abgesehen davon dass die mehr als 220 Vorträge in 41 Sessions zeitlich auf eine Woche gestreckt wurden Fortschritte in der Bildgebung Ein-Chip-Lidar mit integrierter Lichtquelle Lidar Light Detection and Ranging ist das optische Gegenstück zum Radar Während Radarsysteme die Entfernung zu einem Objekt bestimmen indem sie es mit Radiowellen bestrahlen und die Zeit messen in der die Reflexionen zurückkommen verwendet Lidar stattdessen Laserlicht Lidar arbeitet schnell und eignet sich für eine ausgefeilte Datenverarbeitung was bedeutet dass Unterschiede in den Laserlicht-Rücklaufzeiten und Wellenlängen genutzt werden können um detaillierte 3D-Darstellungen eines Ziels zu erstellen Eine wichtige Technologie für autonome Fahrzeuge Robotik und Augmented-Reality-Anwendungen In einem spät eingereichten Paper berichteten Forscher von Samsung über den ersten Ein-Chip-Lidar-Scanner Bild 1 Er eröffnet die Möglichkeit von ultrakostengünstigen kompakten Lidar-Systemen da er keine separate Lichtquelle benötigt im Gegensatz zu aktuellen Systemen die größer sind und mechanische Strahlscanner mit Motoren und rotierenden Spiegeln verwenden Es integriert ein voll funktionsfähiges optisches phasengesteuertes Array mit 32 Kanälen 36 optische Verstärker und eine abstimmbare Laserdiode auf einem 7 5 x 3 mm2 großen Chip der mit Ill-Von-Si-Prozessen hergestellt wurde Außerdem wird ein Kalibrierungsalgorithmus der auf Prinzipien des maschinellen Lernens basiert in der digitalen Signalverarbeitung für den Echtzeitbetrieb eingesetzt Das Gerät erreichte einen Echtzeitbetrieb mit 20 Bildern pro Sekunde bei einer Auflösung von 120 x 20 Zeilen in zehn Metern Entfernung Paper 7 2 Ultrahochauflösender mobiler CMOSBildsensor mit 108 MPixel Samsung hat außerdem einen ultrahochauflösenden CMOS-Bildsensor mit 108 MP Megapixeln im 0 8-µm-Raster für mobile Anwendungen vorgestellt Bild 2 Da die Nachfrage nach höher auflösenden Bildsensoren für Smartphones und andere mobile Geräte gestiegen ist hat sich die Anzahl der darin enthaltenen Pixel von 48 über 64 auf 108 MPixel erhöht Der Pixelabstand hat sich verringert um höhere Dichten zu ermöglichen aber dies hat das Pixel-Silizium-Volumen sowie die Menge des einfallenden Lichts die jedem Pixel zur Verfügung steht reduziert Diese Verringerungen haben das Signal-Rausch-Verhältnis und die Full-Well-Kapazität FWC die Anzahl der Elektronen die ein Pixel bei Sättigung sammeln kann der Pixel verschlechtert Die Samsung-Forscher umgingen Teil 3