Ziel der Entwicklung

Logo: Vollintegrierter optoelektronischer Licht Detektor mit Mehrbereichs-Bandbreite, © Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie e. V. – OUT
Vollintegrierter optoelektronischer Licht Detektor mit Mehrbereichs-Bandbreite, © Optotransmitter-Umweltschutz-Technologie e. V. – OUT

Ziel des Projektes ist die Entwicklung monolithischer Silizium-Photodioden mit optimierten Verstärkern und die Integrierung dieser in ein Multi-Chip-Modul. Zudem sollten die monolithischen Silizium-Photodioden an verschiedenste Sensoranwendungen angepasst werden. Die Bandbreiten sollen ohne Gleichsignalunterdrückung 0 Hertz (Hz) bis 200 Kilohertz (kHz) und die Grenzempfindlichkeiten wenige Femtowatt (fW) bis Milliwatt (mW) betragen. Zur Reduktion von thermischen Rauschanteilen soll die Integration soweit gehen, dass eine komplette Peltier-Kühlung des Multi-Chips möglich ist. Für die vier Bandbreitenbereiche, abgedeckt durch die vier Quadranten, wird die optimale Photodiodengröße und -kapazität im Zusammenhang mit den Verstärkerkonfigurationen festgelegt.

Vorteile und Lösungen

Der Licht-Detektor-Chip zeichnet sich durch seine Kompaktheit und eine sehr geringe Leistungsaufnahme, wobei er fünf verschiedene Frequenzbereiche (0 Hz bis 2 MHz) abdeckt. Die integrierten Transimpedanz-Verstärker sorgen dafür, dass keine externe Verstärkung notwendig ist.

Zielgruppe und Zielmarkt

Im Zuge der Weiterverwertung soll auf Basis des aktuellen Stands eine zweite Variante des Chips entwickelt werden, welche die Vorzüge der Vollintegration vereint und zu einem deutlich kompakteren und leistungsstärkeren Produkt führt. Das hat zur Folge, dass auch ein Analog-Digital Wandler sowie eine IC-Schnittstelle auf dem Chip integriert werden.