Technologie und Entwicklung

Technology

Fabless Development

Fabless-Entwicklungsmodell

Microsignal ist ein Fabless-Halbleiterhersteller ohne eigene Fabriken, spezialisiert auf das Design und die Entwicklung von Fotodetektor-ICs. Wir nutzen die Vorteile des Outsourcings maximal und können mit großen Halbleiterherstellern im In- und Ausland als Foundries für jede Anwendung den optimalen Fertigungsprozess wählen.

Zudem ermöglicht unsere eigene Managementmethode die Fertigung kleiner Stückzahlen und erleichtert damit auch Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Full-Custom-Fotodetektor-ICs ab kleinen Stückzahlen: ein Entwicklungsmodell, das große Hersteller nicht anbieten können.

Mit unserer monolithischen Foto-IC-Technologie, die hohe Geschwindigkeit und hohe Empfindlichkeit vereint, entwickeln wir leistungsstarke und zugleich kostengünstige Bauelemente. Im Bereich der optischen Kurzstrecken-Faserkommunikation liefern wir Sende- und Empfangsbauelemente auf weltweitem Spitzenniveau an Hersteller der Kommunikationsbranche.

Wichtigste Halbleiterprozesse
Prozess	Strukturgröße
CMOS	ab 0,15 μm
BiCMOS	ab 0,25 μm
Bipolar	ab 0,25 μm
Mixed Signal	ab 0,15 μm

Hinweis: Formulierungen wie „weltweites Spitzenniveau“ basieren auf den Angaben der aktuellen Website. Sie werden nach Prüfung der Belegunterlagen final festgelegt.

Core Technology

Eigene Technologie: Dot-Fotodiode

Unsere eigene Fotodiodenstruktur „Dot-Diffusions-Fotodiode“ ist eine Technologie, die das Fotodetektor-Element im Vergleich zu Produkten anderer Hersteller auf eine ultraniedrige Kapazität bringt und so hohe Empfindlichkeit und ein hohes S/N-Verhältnis erreicht. Die Basispatente wurden 2017 in den USA und 2018 in Japan erteilt.

In Kombination dieser Struktur mit der Abschirmstruktur wurden bei gleicher Empfindlichkeit eine mehr als 5-fache Grenzgeschwindigkeit und ein mehr als 2,2-faches S/N-Verhältnis bestätigt (jeweils eigene Messungen).

Strukturvergleich zwischen herkömmlicher PD und Dot-PD. Bei einer Fotodiode mit 1 mm Kantenlänge ist bei der herkömmlichen PD die gesamte Fläche ein Diodenübergang mit 20 pF Anschlusskapazität, während die Dot-PD mit 0,002 Quadratmillimetern Diodenfläche auf 4 pF Anschlusskapazität kommt — Dot-PD-Struktur: Während bei der herkömmlichen PD die gesamte Empfangsfläche ein Diodenübergang ist, teilt die Dot-PD den Übergang in feine Punkte auf. Im Vergleich von Fotodioden mit 1 mm Kantenlänge sinkt die Anschlusskapazität von 20 pF bei der herkömmlichen PD auf 4 pF bei der Dot-PD, eine erhebliche Reduzierung (eigene Unterlagen).

3D-Struktur-CG der Dot-Fotodiode. Über dem Siliziumsubstrat verlaufen Leiterbahnen, darunter sind feine Diodenübergänge regelmäßig angeordnet — 3D-Struktur-CG der Dot-PD: Die feinen Diodenübergänge (Dots) liegen regelmäßig angeordnet unter der Verdrahtung; der größte Teil des Empfangsbereichs bleibt Siliziumsubstrat.

Querschnitt der neu entwickelten Abschirmstruktur. Auf der SiO2-Schicht liegen eine Abschirmverdrahtung aus Aluminium und die Kathodenverdrahtung; die N-Diffusion des P-Substrats ist geerdet — Neu entwickelte Abschirmstruktur: Eine Abschirmverdrahtung aus Aluminium reduziert das Störrauschen. Ohne externe Abschirmung entsteht ein Fotodetektor-IC, der unempfindlich gegen externe elektromagnetische Störungen ist.

Hinweis: Die Leistungswerte (Grenzgeschwindigkeit, S/N-Verhältnis) basieren auf eigenen Messungen (Angaben im Produktflyer).

Spectral Sensitivity

Spektraler Empfindlichkeitsbereich

Wir entwickeln Fotodetektor-ICs für einen breiten Wellenlängenbereich vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot. Der realisierbare Wellenlängenbereich hängt von Produkt und Prozess ab; konkrete Spezifikationen besprechen wir gern individuell mit Ihnen.

Spektraler Empfindlichkeitsbereich 400–1600 nm

Vom sichtbaren Licht bis zum nahen Infrarot. Die gezeigten Bereiche sind Beispiele.

Development & Evaluation

Entwicklungs- und Evaluierungssysteme

Wir übernehmen die gesamte Kette vom LSI-Design bis zur Messung und Evaluierung der gefertigten LSIs. Für das Design setzen wir Schaltungssimulation (CADENCE, HSPICE, SPECTRE, PSPICE) sowie das LSI-Entwicklungssystem von CADENCE ein (Schaltungsverifikation, Maskenlayout, Design-Rule-Check).

Zur wichtigsten Ausstattung unserer Mess-, Evaluierungs- und optischen Messsysteme gehören Oszilloskope, Netzwerkanalysatoren, Bitfehlerraten-Tester, optische Spektrumanalysatoren, Laserlichtquellen, Lasertrimmer, Prober, Drahtbonder, Umweltprüfkammern, E/O-Wandler, O/E-Wandler und optische Bänke.

Optische Messung und Bewertung auf dem optischen Tisch

Wenn es um Licht geht, sprechen Sie mit uns.

Ihre Spezifikationen müssen noch nicht final sein. Wir erarbeiten mit Ihnen das Design des gesamten optischen Empfangssystems.

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