นักวิจัยจาก Incheon National University ได้พัฒนาเซนเซอร์ LFC ซึ่งตอบสนองต่อแสงที่มีการอัพเกรดขอบเขตขอบชิปเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานจำนวนมาก สามารถปรับแต่งได้สูง และเหมาะสมกับอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่นสูง ซึ่งเจ้าอุปกรณ์ตรวจจับแสงรุ่นใหม่หรือ Photodetector นี้สามารถใช้ใน IoT เซนเซอร์ระบบใหม่ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตได้อีกด้วย
Light-to-Frequency Conversion Circuits หรือ LFCs นั้นนิยมใช้ในการเอาชนะปัญหาอย่างเซนเซอร์แสงแบบดั้งเดิมที่มีพลังงานต่ำ แต่การใช้ LFCs นั้นอาจนะไปสู่การสูญเสียพื้นที่ชิปอย่างเปล่าประโยชน์และมีประสิทธิภาพในฐานะเซนเซอร์ตรวจจับแสงที่ไม่ค่อยดีนัก
นักวิจัยจาก Incheon National University จึงได้พัฒนาอุปกรณ์ตรวจับแสงประสิทธิภาพสูงแบบ Multifuncional ซึ่งเป็นไปตามสถาปัตยกรรมของการยศาสตร์ (Ergonomic Architecture) และมีความสามารถในการประมวลผลสัญญาณอย่างยอดเยี่ยมซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการใช้งานเซนเซอร์ในระบบ IoT
ในอนาคตอันใกล้นั้นยุคสมัยต่อไปจะมีการใช้งานเซนเซอร์หลายพันล้านตัว ซึ่งอุปกรณ์ทั้งพันล้านชิ้นนั้นจะมีเซนเซอร์หลากหลายตัวที่เชื่อมต่ออยู่ภายใต้ร่มของ IoT และส่วนสำคัญในระบบที่เกิดขึ้นนี้ คือ เซนเซอร์รับแสงหรือภาพ ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็กซึ่งเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในการตรวจจับแสงและเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้า เซนเซอร์ตรวจจับแสงนั้นสามารถพบได้ทุกหนแห่งรอบ ๆ ตัว ตั้งแต่อุปกรณ์ในบ้าน อุปกรณ์สำหรับสุขภาพ ไปจนถึงยานยนต์
คุณสมบัติสำคัญของเซนเซอร์แสงนั้นต้องมีช่วงระยะการรับแสงที่กว้าง ตอบสนองได้อย่างละเอียดถี่ถ้วน ผลิตได้ง่าย และใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่เซนเซอร์แสงส่วนใหญ่นั้นใช้งานในผลิตภัณฑ์ที่มีราคาย่อมเยาสำหรับผู้บริโภค ซึ่งมีความสำคัญอยู่ที่การใช้พลังงานแต่อาจมีการเก็บเกี่ยวข้อมูลรบกวน (Noise) ของแสงำหรับสภาวะแวดล้อมภายนอก ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานได้ เพื่อแก้ปัญหาการออกบบ LFCs จำเป็นต้องแสงสัญญาณที่เหมือนสัญญาณรบกวนให้ชัดเจนยิ่งขึ้น แต่ LFCs นั้นถูกผลิตด้วยซิลิคอนนั้นมีข้อจำกัดในการตรวจวัดแสง ทั้งยังใช้พื้นที่บนชิปอย่างเสียเปล่า ทำให้เกิดปัญหาในการออกแบบชิปที่มีความสามารถในการใช้งานได้หลากหลายซึ่งเป็นความท้าทายสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็ก
การออกแบบสถาปัตยกรรมใหม่ที่พบเจอนั้นทำให้สามารถออกแบบ LFC โดยใช้พื้นที่ชิปได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นในรูปแบบที่มีขนาดเล็กลง จึงเหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง การทดสอบเกิดขึ้นและพบว่าการระบุคูรสมบัตของแสงทำได้อย่างดีเยี่ยม รวมถึงความสามารถในการปรับจูนและการตอบสนองต่อแสงในช่วงระดับต่าง ๆ เปิดให้เห็นความเป็นไปได้ในการขยายพื้นที่และบูรณาการเพิ่มเติมสำหรับชิปที่ผลิตจากเวเฟอร์ซิลิคอน
ที่มา:
Inu.ac.kr
เนื้อหาที่น่าสนใจ:
เซนเซอร์อุปกรณ์สวมใส่รุ่นใหม่สามารถตรวจจับก๊าซและแจ้งเตือนเป็นรูปภาพได้
