試作したSPADの断面図
（出所：ソニー各社の研究グループとIEDM）
ソニー：自動運転LiDAR素子に参入：SPADを試作（動画）：
Sony:Auto driving LiDAR element:SPAD (Single Photon Avalanche Diode)：
索尼：进入自动操作激光雷达元件：SPAD（单光子雪崩二极管）
ー業界最高水準の効率達成ー
2020.12.25
ソニー：
自動運転の中核となるLiDAR（Light Detection and Ranging）部品の開発に参入する。
半導体素子の学会：
ソニーが、近赤外レーザー光の受光素子について発表した。
イメージセンサーに加えて、LiDAR部品を手掛ける。
自動車事業でさらに攻勢をかける。
自社で開発中の自動運転車の性能向上にも一役買いそうだ。
IEDM 2020で発表：
ソニーセミコンダクタソリューションズ：
ソニーセミコンダクタマニュファクチャリング：
SPAD（Single Photon Avalanche Diode）
受光素子となるSPAD：単一光子アバランシェダイオードを試作した。
2020年12月12～18日に開催された「66th International Electron Devices Meeting（IEDM 2020）」で発表した。
3DセンサーやLiDAR：
スマートフォン向けの3次元（3D）センサーや自動車用の長距離LiDAR。
ToF（Time of Flight）方式で測距するのが一般的である。
近赤外のレーザー光を照射し、対象物で反射して戻ってくるまでの時間を算出して、距離を測る。
ToF（Time of Flight）方式：
- ToF方式は、測定方法によって
- 間接方式（インダイレクトToF、iToF）と
- 直接方式（ダイレクトToF、dToF）の2つに大別できる。
このうち自動車向け長距離LiDARで多用されるのが直接ToFである。
ソニーは直接ToF向けの受光素子として高感度なSPADを試作した。
ToF向け受光素子SPAD：
SPADを2次元にアレー状に配列して距離画像を取得する。
SPADは、APD（Avalanche Photodiode）を「ガイガーモード」で動作させ、入射してきたフォトン（光子）の数を数える。
- フォトンカウンターとして使われる。
- 入射した1つの光子から大量の電子と
- 正孔のペアを雪崩のように大量に生じさせる
「アバランシェ（雪崩）現象」を利用して受光感度を高めており、長距離測距に向く。
SPADの効率指標PDE：
ソニーは、SPADの構造を工夫することで、効率を高めた。
940nmの近赤外光に対して、SPADの効率の指標となる「PDE（Photon Detection Efficiency）」を14.2％まで高められた。
従来のSPADに比べて、3～4倍ほど大きい。
日経クロステック（xTECH）