以全球獨(dú)家鍺硅（GeSi）光子技術(shù)聞名，并基于CMOS制程在短波紅外光（SWIR）光感測(cè)、成像和通信領(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位的光程研創(chuàng)（Artilux），攜手采鈺科技共同發(fā)布最新超穎透鏡（Metalens）技術(shù)。

該技術(shù)不同于傳統(tǒng)曲面透鏡，采用全平面、超薄光學(xué)元件設(shè)計(jì)，不僅能精確控制光波，還可直接在12英寸硅基板上制造超高精度納米結(jié)構(gòu)。光程研創(chuàng)已成功將核心鍺硅技術(shù)與超穎透鏡整合于單片硅晶圓，大幅提升光學(xué)系統(tǒng)性能及量產(chǎn)效率和良率，廣泛應(yīng)用于SWIR感測(cè)、成像、通信和人工智能等商業(yè)領(lǐng)域。

超穎透鏡技術(shù)成長(zhǎng)性高，但設(shè)計(jì)和量產(chǎn)挑戰(zhàn)也不少

伴隨AI、機(jī)器人、硅光子等熱潮，基于硅芯片的光感測(cè)、成像及通信技術(shù)將是推動(dòng)這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。因此，內(nèi)建影像和生理感測(cè)、支持AI判斷的手機(jī)和穿戴設(shè)備未來(lái)更普及。在AI數(shù)據(jù)中心，硅光子能提供高效光通信，也是未來(lái)AI模型訓(xùn)練和推理的核心。隨著設(shè)備日益輕薄化，硅基光學(xué)技術(shù)中的“超穎透鏡”有望引領(lǐng)并加速這些應(yīng)用的落地。

超穎透鏡具備單晶圓制程整合、光學(xué)模塊小型化等優(yōu)勢(shì)，有望為硅芯片在光學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)新一波成長(zhǎng)動(dòng)能。

目前市場(chǎng)上光學(xué)系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)透鏡，即拋物面或球面設(shè)計(jì)聚焦光線，以控制振幅、相位、偏振等特性。但因物理限制，需要依賴精密機(jī)械對(duì)準(zhǔn)，復(fù)雜曲面設(shè)計(jì)更需高精度拋光鍍膜，因此難以用CMOS制程與光感測(cè)器做晶圓級(jí)整合，成為微型化和集成的難題。

結(jié)合鍺硅與SWIR感測(cè)技術(shù)，以超薄光學(xué)模塊加速應(yīng)用落地

超穎表面（Meta-Surface）顛覆傳統(tǒng)曲面微透鏡設(shè)計(jì)，采用全平面、超薄光學(xué)元件，既縮小尺寸厚度，又提高設(shè)計(jì)自由度，減少信號(hào)串?dāng)_，實(shí)現(xiàn)高效聚焦與波前修正。更重要的是，與發(fā)射端DOE不同，光程研創(chuàng)的超穎透鏡是以硅化物納米結(jié)構(gòu)在12英寸硅基板上直接高精度制造，可用CMOS制程與GeSi技術(shù)整合在單片硅晶圓上，全面提升光學(xué)系統(tǒng)集成、量產(chǎn)效率與良率，涵蓋SWIR波段、提升耦合效率，為AI帶來(lái)更靈活多元的感測(cè)、成像和通信解決方案，適用于3D感測(cè)、生理感測(cè)、消費(fèi)穿戴、混合現(xiàn)實(shí)、光通信、雷達(dá)、生醫(yī)和國(guó)防航天等領(lǐng)域。

光程研創(chuàng)聯(lián)合創(chuàng)辦人暨CTO Neil Na表示：“光程研創(chuàng)在半導(dǎo)體創(chuàng)新上享譽(yù)國(guó)際，我們很高興分享自主開(kāi)發(fā)的超穎表面技術(shù)，并結(jié)合采鈺科技在12英寸晶圓上的領(lǐng)先光學(xué)制程，打造出可精確控制光波的超薄光學(xué)元件，應(yīng)用于SWIR感測(cè)、成像、通信和AI等多元場(chǎng)景。相信此技術(shù)不僅對(duì)光學(xué)領(lǐng)域具有突破性價(jià)值，也將加速下一代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)。”

采鈺科技研發(fā)組織副總謝錦全指出：“采鈺科技一直關(guān)注全球CMOS影像與光感測(cè)器趨勢(shì)，并以制程優(yōu)勢(shì)與合作開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)提升產(chǎn)能與產(chǎn)值。我們很高興光程研創(chuàng)采用采鈺的硅基超穎透鏡制程，助力光學(xué)元件整合，共同突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和制程在封裝尺寸上的限制。期待雙方合作帶來(lái)更創(chuàng)新的應(yīng)用，推動(dòng)超穎透鏡技術(shù)普及。”

超穎透鏡在硅光子產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)關(guān)鍵潛力，尤其在元件微型化、集成性和性能提升上。隨著材料和制程的進(jìn)步，技術(shù)挑戰(zhàn)逐步被克服，未來(lái)超穎透鏡有望成為硅光子與感測(cè)應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)元件，推動(dòng)下一代光學(xué)芯片和市場(chǎng)持續(xù)創(chuàng)新。（來(lái)源：光程研創(chuàng)）

TrendForce 2025 紅外線感測(cè)應(yīng)用市場(chǎng)與品牌策略

出刊時(shí)間: 2025年 01 月 01 日
檔案格式: PDF / EXCEL
報(bào)告語(yǔ)系: 繁體中文 / 英文
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