で真実に異なる光を照らすことは、他の波長から集中することができる情報の大量を省略します。雨が降っているときや霧のように、露出が一般的に影響を与える小さな問題も同様にあります。これが起こると、これに依存する自己運転車やトラックなどのアプリケーションは大きな問題を抱えています。他の波長に敏感なセンサーの利用を利用すると、それにもかかわらず、これらの問題の多くを防ぐことができます。
短波赤外線（SWIR）は、1.4μm~3μm、または100THz~214THzの電磁スペクトルのほぼ一部です。この位置は、可視光とマイクロ波との間、および20th~37THzで長波IRを上回る。 LWIRは、LWIRが人体のような暖かいものによって発せられたものです。
SWIRは大気中の水の影響を受けず、同様に可視光に不透明な材料を通過します。このようにして、PCBからの何でも、PCBからの何でも、あるいは見えないか、見えない、または非常に困難な詳細を捉えるために、分析に利用されることを可能にします。
残念ながら、熱カメラセンサーのように、SWIRセンサーはかなり高価です。あるいは、それらはむしろ最近まで上昇し、これらのセンサのコストを大幅に減らす量子ドットベースのセンサーの出現がありました。
短波を撮影する
赤外線放射線を一般に捕捉することを可能にするセンサは、焦点面アレイ（FPA）と呼ばれる長方形のピクセルアレイからなり、同様に見つめたアレイとして理解される。これは、CMOS（AP）などの他の波長と同様に可視光で利用されるCCDセンサーと似ています。これらのFPAは通常、シリコンベースのセンサが見えるように、近赤外スペクトルの一部に敏感であるため、通常はシリコンから作られています。
近赤外線の近赤外を超える波長の場合、よりエキゾチックな材料とプロセスが一般的に必要です。 SWIRセンサーの材料は、その波長では敏感であるだけでなく、手数料をセンサーで利用するのに効果的に十分なほど効果的に十分に伝達され得ることを確実にするために適切な電子移動度を有することが必要である。これは、現時点ではガリウムインジウム砒素（GainAS）が最も人気がある場所です。 （科学文献ではInGaAsと交換可能に言及されています。）
GaInAsは、Duchemin et alによってInP基質上で効果的に成長していると非常に最初に報告されていました。 （1981）1980年に有機金属化学気相成長を利用して、今日GaInAsセンサー構造を製造する主な技術である。蒸着相の後、これらのGaInAs DIEはシリコンベースのインターフェースに細心の注意を払って、それがかなり遅く、労働集約的、したがって費用がかかるプロセスである。
James WebBエリア望遠鏡（JWST）に設置されている2K x 2Kピクセル解像度を備えたHGCDTEベースのハワイセンサーモジュール。
これは、コストタグをさらにぶつけることが不可能であると述べていない。 James WebBエリア望遠鏡用のNIRセンサーが開発されたとき、GainASセンサーは騒々しい、そして高い暗電流と同様に騒々しいことが発見されました。これにより、各センサーがそれぞれ四半期普通の米ドルの天文学的なコストタグと同様に、各センサーがGaInAsセンサーと同様にGaInAsセンサーに組み立てられたままになっています。
これはGAINASベースのセンサの弱さを説明している。熱放射からの信号中のノイズを減少させるために、それらは一般に極低温冷却器または同様の解を利用して冷却される。これは、これらのセンサーを操作することの複雑さだけでなく、費用にかなり大きくなります。
これからの主な取り出しは、電磁スペクトルの特定の部分に同様に選択できる材料がいくつかあることを示すことです。どの機能が予算に加えて、どの機能によってもこれによって異なります。 SWIRセンサーがe.で利用することになるにつれて驚くべきことQAのための産業生産ラインおよび自律的または運転支援車およびトラックは、適切な天候よりも視覚的な制限を回避するための産業上の車およびトラックは、カウントレスドルでのGaInASベースのセンサーは、そのような用途で利用するのに費用がかかるのは費用がかかる。
適切なトレードオフ
一般的な、安価なSWIRセンサーのために、漁獲速度と感度との間のトレードオフである限り、GaInASベースのセンサの速度要求と同様に、GaInASベースのセンサのスピード要求を必要としないことは比較的明白です。予算上の利益を一致させます。これが、SWIRスペクトルにおける許容可能な感光性が、QDSの能力が標的スペクトルにかなり正確に調整される能力の好意的な適切な感光性として、鉛硫化鉛（PBS）系コロイド量子ドット（CQD）がかなりの注意を払っている理由である。
PBS CQDSに関する大きな問題は、Kwon etとの長続き安定化（パッシベーション）です。al。 （2020）SWIRセンサーとして利用するためのPBS QDSを安定化させるための硫化カドミウム（CDS）の添加に対するナノ収束における報告。得られたCQDは182時間以上効果的に運転された。 GaInAsベースのセンサーを介したCQDSの主な利点は、実際のセンサへの統合を簡素化しながら、それらが著しく簡単に合成するだけでなく、迅速になります。
蒸着ステップの代わりに、QDは特定のスクリーン技術で利用されているQDと同様の方法で作成され、QDは溶液を使用して、任意の種類の設備の整った化学実験室で発見された装置と同様に詳細に説明されている。 Kwon et al。 – 得られた溶液をターゲット基板上の薄膜仕上げとして使用することができる。
HLB安定化SWIR感受性コロイド量子ドットセンサの概要（Vafaie et al。、2020）
また最近、Vafaie et al。トロント大学からの（2020年、PDF）は、高水準の臭素不動態化を利用してPBS CQDSを説明し、1,550nmで80％の外部量子有効性（EQE）だけではないSWIR QDを製造しました（GaInASに匹敵する）。 NS応答時間。彼らは、周囲空気下で12時間の安定した絶え間ない操作を報告しました。
生産ギャップを気にしてください
信じられないほどの新しいイノベーションがラボから離れて取得することができると同様に工場へのその方法を発見することができるのは、大量生産にうまくいっている製造プロセスを開発する必要があります。述べたように、これはGainAsのような革新がそれを過去の小規模生産を過ぎて行わなかったところであるが、PBS CQDベースのSWIRセンサーははるかに優れているように見える。
この時点でSWIR Visionシステムでは、Emberion、ST Microelectronicsは、IMECに加えて、これらのセンサーを利用して製品を提供しています.PBS CQDSに基づくプロトタイプSWIRセンサー。 2022年1月に自動車用サプライヤとしての日立実験者がイスラエル・トレイエのRaven SWIRセンサーを評価することが明らかになった。早い頃には、少なくともaの間に、これらのSWIRセンサーは小規模な製造業者だけでなく典型的な趣味の手の届かないところに留まります。
IMECによると、彼らは彼らのSWIRセンサーが「ある日」が「10日から100ユーロの€100と同じくらいビットで生産することを期待しています。既存のGaInASベースのソリューションと比較すると、これは貴族市場にリリースされたときにさらに趣味の範囲内に置くことができます。これは、手頃な価格のSWIRセンサーが有用であるということです。
検査、分析、ナビゲートします
SWIRは、衛星を利用して取得されたNASAの地球観測業務のために必要な地質形成の鉱物資料のような、スペクトルの視覚的部分が提供できないという詳細を貢献するのに非常に役立ちます。それでもまったく同じである。地理学者、地上で、または飛行機を介して、または調査を支援するためにドローンを介して。
3つの短波赤外線バンドの違いを比較すると、中国のPiqiang障害を囲むミネラル地質学が強調されています。 （ASTERデータを搭載したRobert SimmonによるNASA写真。）
SWIR照明の下では、それは同じように見るのが簡単です。フルーツでは、キャンバスの塗料の下に隠されているスケッチ、ならびに不透明な容器に残っている流体または粉の量が隠されています。同様に、PCBだけでなくPCBだけでなく、既存の検査ワークフローに追加するのに有用であることも可能です。
SWIRは人間の目によっても見られないので、まだ目に見える光のように見えているので、ナビゲーションに利用できます。可視光カメラ、あるいはドローンの日常的なIRカメラとは異なり、Swirカメラは最も重い霧と雨の影響を受けません。これは、野生生物カメラだけでなく、セキュリティのための非常に有用な住宅財産も同様です。
正確に何十年もの間、SWIRイメージングが本質的に典型的な人の手の届かないところにあるために、それは完全に明白であることができる利点のために長い時間がかかるかもしれません。それでも、その日常的なカメラが今日でも専門家によって発見されたルーチンを考えると、毎日の視力（ ‘IR’）カメラの両方の代替として、さらに多くの用途を発見するSwirカメラを想像するのは難しくありません。それが果物を選別したり、ミネラル・サンプルを分析したりするかどうかにかかわらず、重要な分析ツールと同じです。
うまくいけば、私たちはCQDベースのSWIRセンサーが一般的に利用可能であることを確認します。現在の世代を持つことは、自動車および同様の市場で利用されるのを見ることができるため、生産コストを抑えることで著しく役立つでしょう。それまでは、これらの新しいセンサーと私たちの周りのより多くのガジェットに現れているのを見るべきであっても、それはまだ待っているゲームです。
[見出し画像：りんごがコンベアベルトを走行するにつれて、それらはInGaAsとCMOSカメラを利用してスキャンされます。 InGaAsカメラは、人間の目が見ることができない皮膚の下でタイプし始めて欠陥を示すでしょう。 CMOSカメラは目に見える欠陥を示します。 （クレジット：浜松）]