硅锗红外芯片，西电硬核突破！把天价黑科技打至平民价

来自 实验室仪器网

近日，西安电子科技大学科研团队成功研发硅锗工艺短波红外探测芯片，攻克高端感知芯片成本高、集成难、难以民用的行业瓶颈，让穿透雾霾、夜间成像的核心黑科技实现低成本普及。

短波红外探测技术可穿透雾霾、夜间成像、识别物质特征，是消费电子、智能驾驶、商业航天、人形机器人等领域的核心感知支撑。但该技术长期受“成本高、性能受限、集成难度大”的“不可能三角”制约，传统铟镓砷探测器虽量子效率达70%-90%，却依赖昂贵衬底与特殊工艺，无法兼容硅基CMOS产线，单颗成本数百至数千美元，仅能用于军工与高端科研。

西电团队选定硅锗技术路线实现关键破局，该路线与现有半导体生态高度兼容，通过专有硅锗外延工艺将探测波段拓展至短波红外区间，可依托8英寸/12英寸成熟硅基产线制造，成本仅为传统铟镓砷芯片的1/10至1/100。针对硅锗原子排列4.2%失配的二十年行业难题，团队通过多层渐变缓冲层、低温生长、原位退火与钝化技术攻克材料缺陷、探测器漏电问题，创新单光子雪崩二极管结构优化信号质量，搭配仿真与实验闭环体系完成工艺精准优化。

目前团队已打通设计、外延、流片、电路、系统验证全流程自主研发闭环，自主搭建外延系统、自研成像模组，实现核心技术全链条自主可控。在建硅锗专用流片线预计2026年底投产，其研制的硅锗短波红外单光子探测器，近室温下核心性能比肩国际领军水平，打破国外技术垄断。该技术将先落地单光子通信、激光测距等专用领域。

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