量子点成像芯片属于高端成像芯片,我国相关研究单位及企业有光谷实验室、华中科技大学、中芯热成科技(北京)有限责任公司、上海技术物理研究所等。
量子点成像芯片又称视觉芯片,是一种基于胶体量子点红外探测成像技术制造的成像芯片,利用胶体量子点材料捕获短波红外光,并将其转换为电信号。
量子点(QDs)又称半导体纳米晶,是一种半导体纳米结构。量子点主要有化学溶液生长法、外延生长法、电场约束法三种制备工艺,我国量子点市场布局企业有纳晶科技、厦门玻尔科技、阳明量子科技、惠柏新材、至精科技、至精科技等。胶体量子点(CQDs)是量子点中最大的一类,具有发光效率高、温度稳定性良好、低光学增益阈值、发射光谱半峰宽小等特点,且具备量子限域效应。
量子点材料是我国重点发展前沿材料之一,且国内开展量子点材料市场应用工作的院校和企业越来越多,量子点材料大规模产业化时期即将到来。量子点材料产业低成本、大规模发展,将为量子点成像芯片开发和应用奠定坚实基础。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年量子点成像芯片行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,量子点成像芯片具有图像分辨率高、性价比高、探测波段高度可定制化、加工成本低等优势,在自动驾驶、食品检测、半导体检测、机器视觉、物质鉴别、生物成像、科学研究、化工品分选、无损探伤等领域具有巨大应用潜力。
华中科技大学唐江教授团队研制出国内首款硫化铅胶体量子点红外成像芯片。2024年光谷实验室与华中科技大学等科研团队研发的胶体量子点成像芯片实现了短波红外成像,目前已完成小试、中试,且成本将降低90%以上。
中芯热成是国内专注红外量子点材料成像芯片领域的领军企业,围绕具有“量子限域效应”的红外胶体量子点体系,研制出了一系列大面阵红外焦平面探测器,覆盖了短波红外、中波红外至长波红外波段。2024年中芯热成的“新型胶体量子点红外成像芯片”入选光电汇主办的“2023年度中国十大光学产业技术”名单。
新思界
行业分析人士表示,全球范围内,我国、美国在量子点红外成像领域处于领先水平,相关专利布局最多,我国在2022-2023年左右相关专利布局量实现反超。近年来,我国在量子点成像领域取得了重要突破,随着技术进步、研究深入,量子点成像芯片有望逐步实现产业化。