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2024.12.10 | EPI Solution
Single-Photon Avalanche Diodes(SPADs)는 개별 광자를 검출할 수 있도록 설계된 초고감도 광검출기로, 탁월한 시간 분해능을 제공합니다. 일반적인 포토다이오드와 달리, SPAD는 애벌랜치 항복 전압 이상으로 바이어스를 인가한 Geiger 모드에서 동작합니다.
활성 영역에서 단일 광자가 흡수되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 강한 전기장에 의해 애벌랜치 증폭 과정이 시작됩니다. 이 과정에서 이득(gain)은 보통 10⁵~10⁷ 범위에 이르며, 단일 광자만으로도 큰 전기적 펄스를 생성해 쉽게 검출할 수 있습니다.
InGaAs SPAD는 1.0–1.7 μm 파장 범위에서 감도, 속도, 집적 가능성의 균형을 제공하여, 단일 광원 환경에서의 성능, 높은 타이밍 정밀도, 장파장 응답이 중요한 응용 분야에서 특히 높은 가치를 지닙니다.
에피솔루션은 InGaAs 기반 단일광자 애벌랜치 다이오드(SPAD)의 고성능 개발 파이프라인을 구축하는 데 성공하였습니다. 재료 성장, 소자 공정, 특성 평가 전 과정이 정밀하게 설계되어, 근적외선 영역에서 저잡음·고감도의 단일광자 검출이라는 요구 조건을 충족할 수 있도록 최적화되어 있습니다.
Advanced Epitaxial Growth for SPADs
정밀한 두께 제어와 구조 최적화를 통해 SPAD 에피층의 품질을 높이고, 가드 링 설계로 항복 전압과 애벌랜치 이득을 제어하여 안정적인 단일광자 검출을 구현합니다.
Optimized Process Integration
누설 전류를 억제하고 신호 순도를 향상시키기 위해, 다양한 조건 최적화를 통해 표면 패시베이션 기술을 개선하였습니다. 또한 Zn 확산 깊이와 도핑 농도를 정밀하게 제어하여, 공정의 안정성과 재현성을 유지하면서 애벌랜치 이득을 향상시켰습니다.
Reliable Device Characterization
에피솔루션은 단일광자 검출기(SPAD) 성능 평가를 위해 자체적으로 웨이퍼 레벨 측정 시스템을 구축하였습니다. 이 시스템은 SPAD 성능 지표를 정확하고 반복 가능하게 측정할 수 있어, 지속적인 개선과 신뢰성 있는 품질 관리를 위한 견고한 피드백 루프를 제공합니다.
또한 당사는 고객 요구에 맞춰 두께 50~200 μm 범위의 맞춤형 SPAD 칩 제작이 가능합니다. 유연하면서도 정밀성을 중시하는 개발 프로세스를 통해 다양한 응용 분야에 최적화된 솔루션을 제공하며, 고객 만족과 협업에 대한 강한 의지를 바탕으로 개발을 진행합니다.
InGaAs SPAD는 NIR 영역에서 고감도·고속 성능을 제공하여 첨단 산업과 연구 전반에서 핵심적인 역할을 합니다.
양자 통신 (Quantum Communication)
LiDAR 및 3D 이미징 (LIDAR and 3D Imaging)
국방 및 항공우주 시스템 (Defense and Aerospace System)
바이오포토닉스 및 의료 이미징 (Biophotonics and Medical Imaging)
