MEMS/传感技术
据麦姆斯咨询报道,位于美国马萨诸塞州伯灵顿市的Zepsor Technologies(简称:Zepsor)公司近日在“MEMS和传感器技术会议”上展示了其基于红外能量的无源传感新技术。
Zepsor设计并开发了一种无源MEMS传感器,能够检测人体产生的热能,然后在不需要任何供能的情况下激活自身及其他电子设备。实现了零功耗下的“永久在线(always-on)”传感,以及其他电子设备的“事件驱动型”唤醒。
本质上来说,Zepsor构建了一种利用光激活的MEMS开关(继电器)。其传感机制在于检测人体或其他物体产生的热能,这带来的优势是降低功耗、减少电池消耗及更换,甚至可以实现基于能量采集的无源系统。
MEMS光开关工作示意图。该开关能够从特定的红外辐射中获取能量,并在不需要任何供能的情况下实现开/关切换。
其中一项创新在于,Zepsor能够在同一芯片上制造对不同光谱带敏感的多个光激活MEMS开关,并将它们连接在一起形成无源逻辑电路,从而检测并区分光谱特征,同时抑制背景干扰。
Zepsor正在开发一系列零功耗传感器。其技术可用于接近检测、人体检测,以及潜在的手势检测,能够应用于从家庭自动化到个人电子产品,再到安防和消防等广泛的应用。
Zepsor由东北大学(Northeastern University)教授Matteo Rinaldi及跟随他做博士后研究的Zhenyun Qian博士于2021年1月共同创立。合作仍在继续,Rinaldi担任公司的首席执行官,Quan则担任公司的首席技术官。
与此同时,他们开发的技术自2015年以来在东北大学还得到了广泛的孵化支持。DARPA、美国国土安全部以及比尔及梅琳达·盖茨基金会都提供了资金支持。
2017年9月发表在Nature Nanotechnology期刊上的一篇论文(Zero-power infrared digitizers based on plasmonically enhanced micromechanical photoswitches)报道了这一研究突破。
据悉,意法半导体(STMicroelectronics)拥有一种类似的技术,称之为TMOS(不过这并不是零功耗的)。TMOS传感器基于绝缘体上硅(SOI)制造工艺。视场中的红外辐射到达利用MEMS工艺实现热绝缘的晶体管栅极,红外能量改变了MOS晶体管的偏压,从而用于感测物体或人体的温度。
产业化
2023年1月,Zepsor团队获得了DARPA小企业创新研究(SBIR)第二阶段的拨款,金额为180万美元,用于一个为期3年的开发项目。此外,Zepsor还获得了Silicon Catalyst Angels和其他种子轮投资者的额外股权投资。这些投资加上早期的ARPA-E和DHS拨款,Zepsor总共筹集了300万美元。
Rinaldi在一份融资声明中表示:“预计今年会是激动人心的一年,我们将面向接近和存在检测应用,开始送样零功耗红外传感器。”
不过,目前Zepsor尚未透露其商业模式,以及计划在哪里批量生产传感器。
编辑:黄飞
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