6月30日消息，近日，晶圆代工厂X-FAB Silicon Foundries（“X-FAB”）宣布，在其180纳米XH018半导体工艺平台中推出新的隔离等级，旨在支持更紧凑、更高效的单光子雪崩二极管（SPAD）应用。新隔离等级能够实现更高的功能集成度并提升像素密度和填充因子，从而减少芯片面积。

采用全新紧凑型25V隔离等级模块ISOMOS1（左）和先前所需的模块ISOMOS2（右）的4×3 SPAD像素示例设计

SPAD是众多新兴应用中的关键组件，涵盖应用于自动驾驶汽车的激光雷达（LiDAR）、3D成像、增强/虚拟现实系统（AR/VR）中的深度感知、量子通信，以及生物医学传感等领域。X-FAB已在180纳米XH018平台上提供多款SPAD器件，其有效面积范围从10µm至20µm。这其中包括一款针对近红外线优化的版本，可实现近红外波段更高的光子探测概率（PDP）性能。

为了实现高分辨率的SPAD阵列，紧凑的像素间距和较高的填充因子至关重要。此次X-FAB全新推出的ISOMOS1作为一款25V隔离等级模块，可大幅优化晶体管隔离结构的紧凑性，无需额外掩模层，且与X-FAB现有的其他SPAD器件完美兼容。

这一技术改进在SPAD像素布局上的优势十分明显。以一个典型的4×3 SPAD阵列（每个光学区域为10×10µm²）为例，通过采用新隔离等级后，相较于先前的隔离等级，芯片总面积可减少约25%，填充因子可提高约30%。通过进一步优化像素设计，还能在面积效率和探测灵敏度方面大幅提升。

X-FAB的SPAD解决方案已广泛应用于需实现直接飞行时间（dToF）测距的各类场景，如智能手机、无人机和投影设备等。这一全新技术成果适用于这些需要在紧凑空间内实现高分辨率传感的应用。它能够在多种场景下实现精确的深度感知，包括工业距离检测和机器人传感，例如在协作机器人作业区域建立防护，避免碰撞。除了提升性能和集成密度外，该新隔离等级还为更多基于SPAD的系统打开应用空间，特别是那些在紧凑空间内需实现低噪声、高速单光子探测的场合。