最近，意法半导体(STMicroelectronics，简称ST)在一次行业会议上展示了一款量子点短波红外（SWIR）图像传感器，该图像传感器采用的是全局快门，像素间距为1.62µm。

        量子点（quantum dot，简称QD）是人造的直径在2-10nm之间的半导体纳米晶体。量子点拥有独特的光电特性，其尺寸很小，足以产生量子效应，可以通过改变波长或颜色来调节能级。通过改变量子点的尺寸，还可以是量子点颗粒吸收或者发射特定波长的光。

        意法半导体展示的这款QD SWIR图像传感器在1400nm的波长下，量子效率可以达到60%，快门效率接近100%（真实值为99.98%）。值得一提的是，这款图像传感器是在300mm晶圆上制造，也就是说，采用的是成熟的工艺制程，因此能够以较低的成本进行规模化量产。据意法半导体透露，这款图像传感器的成本可以被压缩到一美元左右，这已经接近有些硅基图像传感器的成本了。

意法半导体的QF验证晶圆，展示了基本QF光电二极管测试结构（a）、像素矩阵测试芯片（b）和完整图像传感器产品（c）

        由于在短波红外的波长范围内，InGaAs材料比硅材料具有更好的光谱响应，因此，目前市面上应用最多的是采用InGaAs制成的SWIR图像传感器。InGaAs铟镓砷图像传感器的最大问题是成本高昂，一颗的成本就可能高达几百到几千美元。量子点技术的出现，可以很好的解决成本问题。比如，可以对采用胶体碳量子点（CQD）技术的图像传感器进行适配，使其对短波红外光（SWIR）敏感，同时还能降低成本。

        正是因为可以降低成本，碳量子点（CQD）短波红外（SWIR）成像技术在最近几年的发展非常迅速。意法半导体的这款图像传感器，正是该技术领域的最新产品。虽然目前市面上提供CQD SWIR图像传感器的厂商不止意法半导体一家，比如像Emberion、Imec（比利时微电子研究中心）和SWIR Vision Systems等，但是，却只有意法半导体真正实现了规模化量产。正是由于意法半导体的规模化量产，才使包括消费电子在内的大批应用，有机会使用SWIR成像技术，而且成本还不贵。

意法半导体的SWIR量子薄膜光电二极管在优化的层厚下，其量子效率峰值可以超过60%

        也就是说，意法半导体使其客户可以用硅基图像传感器的成本，享受SWIR成像技术，可想而知，这将会对市场产生多么大的颠覆性。正是由于其成本低廉，相比InGaAs铟镓砷图像传感器市场，CQD SWIR图像传感器市场的体量和影响将会更大。

        意法半导体基于硫化铅的量子点薄膜，是在晶圆阶段利用溶液制作，一步一步通过沉淀，融合进CMOS工艺之中的。意法半导体CQD SWIR图像传感器的最大缺点是，量子效率比不上InGaAs铟镓砷图像传感器，与其他厂商的CQD传感器相比，在性能上也没有很大的提升。但意法半导体解决了一个非常现实的问题，那就是成本问题，这会增加许多之前不曾有的应用领域，对生活方式和工业生产产生变革作用。