Technologieforum

STMicroelectronics und Metalenz kooperieren bei der Industrialisierung von Metasurface-Optiken

Der Halbleiterhersteller STMicroelectronics hat ein Entwicklungs- und Lizenzierungsabkommen mit Metalenz geschlossen. Demzufolge wird ST Fertigungsprozesse für die Metaoptiktechnologie des Unternehmens entwickeln: ST will die Technologie in seinen Prozess zur Herstellung diffraktiver Optiken integrieren, der in der 300-mm-Waferfab des Unternehmens in Crolles/Frankreich angesiedelt ist. Man verspricht sich Vorteile von der Position von ST im rasch expandierenden Markt für NIR-Sensorik; dort sieht sich der Hersteller an der Spitze des Markts für ToF-Näherungs- und -Entfernungssensoren (Time-of-Flight), von denen er eigenen Angaben zufolge bereits mehr als eine Milliarde Stück ausgeliefert hat.

Das Nahe Infrarot ist laut ST und Metalenz zunächst das wichtigste Anwendungsgebiet für Metasurface-Optiken. NIR-Licht wird in sämtlichen 3D-Sensorfunktionen, etwas zur Gesichtserkennung, Autofokus-Unterstützung, für Mini-Lidar und in Tiefenkarten für AR/VR-Systeme, genutzt, die nach und nach zur Standardausstattung von Smartphones gehören werden. Neben kommenden Smartphone-Generationen werden auch Healthcare- und Automotive-Anwendungen als Einsatzfelder genannt.

ST will nun hochentwickelte Lithografiemasken nutzen, um in einer Fabrik für Halbleiter-Wafer abstimmbare Diffractive-Wavefront-Schichten auf einer Meta-Oberfläche zu fertigen. Ebenso wie Silizium-ICs werden die flachen Metasurface-Linsen – mit derselben Produktionstechnologie – in einem für die Halbleiterproduktion konzipierten Reinraum hergestellt.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Linsen enthalten Metasurface-Linsen Nanostrukturen, mit deren Hilfe sich in einer einzigen Schicht mehrere komplexe optische Funktionen realisieren lassen, für die man herkömmlicherweise ein optisches System aus mehreren refraktiven Linsen benötigt. Dies verringert zum einen die Größe der einzelnen Linsenelemente; zum anderen reduziert sich die Zahl nötiger Bauteile, sodass kleinere Objektive konstruiert werden können und die Komplexität des Aufbaus abnimmt.

Quelle und Bild: https://www.st.com