SkyWater Technology hat ein neues Tieftemperaturlabor zur Charakterisierung des RTS-Rauschens (Random Telegraph Signal) für integrierte Ausleseschaltungen (ROICs) eingerichtet. Die Abschwächung des RTS-Rauschens ist entscheidend für die Verbesserung der Bildqualität und Leistung von ROIC-Kunden in verschiedenen Anwendungen wie Nachtsicht, militärische Überwachung und industrielle und automobile Wärmebildtechnik. Das Kryolabor von SkyWater nutzt das führende kryogene Sondensystem von FormFactor, das präzise On-Wafer-Messungen in extremen Umgebungen ermöglicht.

SkyWater hat in Zusammenarbeit mit den Elektrotechnik-Teams der University of Tennessee in Chattanooga und der Arizona State University Testchips entwickelt, mit denen die Stärke des RTS-Rauschens bei verschiedenen Transistortypen und Temperaturen bestimmt werden kann. Anhand dieser Messungen werden Verbesserungen für eine bessere Abbildung vorgenommen. Für ROIC-Kunden ist es von entscheidender Bedeutung, das RTS-Rauschen zu minimieren, da es zu einem begrenzenden Faktor für die Leistung des Bildsensors wird.

Das Kryo-Labor von SkyWater erkennt und misst das Rauschen und ermöglicht so eine Abmilderung der RTS-Effekte. Die neuen Möglichkeiten zur Charakterisierung des kryogenen Rauschens bei SkyWater verbessern die Fähigkeit des Unternehmens, die Prozess- und Produktentwicklung für fortschrittliche Bildgebungssysteme sowohl im Verteidigungsbereich als auch für spezielle industrielle Anwendungen zu optimieren. Die Hochleistungssonden von FormFactor sind für das Testen von gekühlten Infrarotsensoren und Spitzentechnologien, die bei kryogenen Temperaturen arbeiten, optimiert und ermöglichen die Erfassung präziser Daten in einem umfassenden Spektrum von Anwendungsumgebungen.

Das kryogene Sondensystem von FormFactor fungiert als Gefrierschrank, in dem die Probenumgebung auf extrem kalte Temperaturen heruntergekühlt wird. Zur Messung des Rauschens wird ein E4727B Advanced Low-Frequency Noise Analyzer (A-LFNA) System von Keysight Technologies eingesetzt. Darüber hinaus spielte das Advanced Cryogenic Lab von FormFactor, das 2022 in Betrieb genommen wurde, eine entscheidende Rolle bei der Testentwicklung, indem es frühzeitig Zugang zu einem kryogenen Waferprober gewährte, während das Kryolabor von SkyWater vorbereitet wurde. Laut einem Bericht von Transparency Market Research aus dem Jahr 2022 wird für den ROIC-Markt ein nachhaltiges Wachstum erwartet, wobei Nordamerika voraussichtlich den Weltmarkt dominieren wird.

Das prognostizierte Wachstum ist auf den zunehmenden Einsatz von Infrarot (IR)-Bildgebungssystemen zurückzuführen, die im Gesundheitswesen, in der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungsbereich, in der Industrie und in der Automobilindustrie an Bedeutung gewinnen. Die Weiterentwicklung von IR-Bildgebungssystemen kann bei verschiedenen Anwendungen helfen, wie z.B. Nachtsicht, Katastrophenrettung, Zielfindung und -verfolgung, Ökologie und Wettervorhersage, Überwachung, vorausschauende Inspektion und Wartung, Temperaturerfassung aus der Ferne, Nahbereichskommunikation, Spektroskopie sowie medizinische Diagnose und Behandlung.