東北大ら,シリコンUVフォトダイオードを実用化

東北大学は,アナログ半導体メーカーのエイブリックと共同で,UV-AからUV-Bまでの紫外線領域の紫外光を検知する,シリコンを利用した紫外線フォトダイオード「S-5420」の量産化技術の開発と実用化に成功した(ニュースリリース)。

日焼けなどヘルスケアの分野において,スマートフォンやウェアラブル機器などで紫外光が簡単に計測できれば,健康管理や美容医療への貢献が期待される。また,産業分野においても UV-AやUV-B波長のLED照射型のUV硬化装置やUV硬化インクを使った印刷機などが増えており,紫外光が安定して発光しているか,計測するニーズが高まりつつある。

東北大学の研究グループでは,これまでに190~1100nmの広光波長帯域で高い感度を有し,強い紫外光に長期間照射されたとしても性能劣化が起こらない高い耐光性を有するシリコンフォトダイオード技術を開発してきた。

共同開発した量産化技術は,このシリコンフォトダイオード技術を応用して差分型の検出方法を導入し,高感度フォトダイオードと低感度フォトダイオードの信号差分を取ることによりフィルターなしで可視光領域をカットし,紫外光成分を選択的に効率よく検知するセンサを製造する技術。フィルターを使わないため,アプリケーションの薄型化やフィルターによる光の減衰を防ぐことができる。

新製品は,シミやしわの原因となるUV-Aから,日焼けの原因となるUV-Bまでの計測が可能。2.55×1.56×t0.65(max.)mmの表面実装タイプの小型の透明樹脂パッケージを採用し,ウェアラブル機器での計測が可能になり,誰でも紫外線を簡単に確認できることが期待されるという。また小型の為,紫外光を照射する産業機器に自由度の高い設計が期待され,紫外線強度をより均一に制御することが可能になるとしている。

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