SkyWater Technology heeft een nieuw cryogeen laboratorium opgericht voor het karakteriseren van RTS-ruis (random telegraph signal) voor read-out integrated circuits (ROIC's). Het verminderen van RTS-ruis is cruciaal voor het verbeteren van de beeldkwaliteit en prestaties voor ROIC-klanten in diverse toepassingen zoals nachtzicht, militaire surveillance en industriële en automotive thermische beeldvorming. Het cryolab van SkyWater maakt gebruik van het toonaangevende cryogene sondesysteem van FormFactor dat nauwkeurige on-wafer metingen in extreme omgevingen mogelijk maakt.

SkyWater werkt samen met de elektrotechnische teams van de Universiteit van Tennessee in Chattanooga en de Arizona State University om testchips te ontwikkelen die worden gebruikt om te bepalen hoeveel RTS-ruis er bestaat voor verschillende transistortypes en temperaturen. Op basis van deze metingen worden verbeteringen aangebracht voor een betere beeldvorming. Voor ROIC-klanten is het van cruciaal belang om RTS-ruis te minimaliseren, omdat het een beperkende factor wordt voor de prestaties van de beeldsensor.

Het cryolab van SkyWater detecteert en meet ruis, waardoor RTS-effecten kunnen worden beperkt. De nieuwe mogelijkheden voor cryogene ruiskarakterisering bij SkyWater vergroten het vermogen van het bedrijf om de proces- en productontwikkeling voor geavanceerde beeldvormingssystemen voor zowel defensie als speciale industriële toepassingen te stroomlijnen. De hoogwaardige sondes van FormFactor zijn geoptimaliseerd voor het testen van gekoelde infraroodsensoren en geavanceerde technologieën die bij cryogene temperaturen werken, waardoor het mogelijk is nauwkeurige gegevens te verzamelen over een uitgebreide reeks toepassingsomgevingen.

Het cryogene sondesysteem van FormFactor werkt als een vriezer, waardoor de monsteromgeving tot extreem lage temperaturen wordt teruggebracht, en maakt gebruik van een E4727B Advanced Low-Frequency Noise Analyzer (A-LFNA) systeem van Keysight Technologies om het geluid te meten. Bovendien speelde het Advanced Cryogenic Lab van FormFactor, dat in 2022 van start ging, een cruciale rol bij de testontwikkeling door vroegtijdig toegang te bieden tot een cryogene wafer prober terwijl het cryolab van SkyWater werd voorbereid. Volgens een rapport van Transparency Market Research uit 2022 zal de ROIC-markt naar verwachting een duurzame groei doormaken, waarbij Noord-Amerika naar verwachting de wereldmarkt zal domineren.

De verwachte groei is toe te schrijven aan een toename van het gebruik van infrarood (IR) beeldvormingssystemen omdat deze belangrijk worden in de gezondheidszorg, de lucht- en ruimtevaart en defensie, de industrie en de automobielsector. De vooruitgang in IR-beeldvormingssystemen kan helpen bij verschillende toepassingen zoals nachtzicht, redding bij rampen, lokalisatie en tracering, ecologie en weersvoorspelling, bewaking, voorspellende inspectie en onderhoud, temperatuurmeting op afstand, communicatie op korte afstand, spectroscopie en medische diagnose en behandeling.