傳感新品

【澳大利亞新南威爾士大學：研究光學納米孔阻斷傳感器方法，能夠快速檢測超低濃度的物質】

納米孔傳感器可以檢測通過納米孔的離子電流變化，實現單分子靈敏度，已成功用于檢測生物標志物，包括核酸、蛋白質和小分子。但在對超低濃度（亞皮摩爾）分子進行定量分析時，面臨響應時間長的問題，因為分析物擴散到納米孔的時間常數與分子必須擴散的距離成平方。同時，在復雜的樣品中，如生物體液，樣品中通過納米孔傳感器易位的其他物質也會在離子電流中表現出電阻脈沖，這意味著臨床樣品的選擇性可能是一個挑戰。

為了克服這些挑戰，來自于澳大利亞新南威爾士大學的研究人員提出了一種光學納米孔阻斷傳感器方法，能夠快速檢測超低濃度的物質。

研究人員使用的模型分析藥物是血管內皮生長因子（VEGF），將熒光聚苯乙烯納米顆粒（PSNPs）用抗VEGF抗體修飾，形成Ab-PSNPs，而納米孔陣列的表面用抗VEGF適配體修飾，形成適配體納米孔，通過在納米孔上施加電場，將Ab-PSNP帶到適配體納米孔中。通過計算納米孔陣列（676個納米孔）中阻斷與解阻事件的比率，量化亞皮摩爾濃度下的VEGF量。

研究人員沒有通過離子電流的變化來確定阻斷事件，而是利用熒光納米顆粒和寬視場顯微鏡作為讀出機制，從而實現可同時監測數百個納米孔，顯著增加了可檢測到的阻斷事件的數量，使納米孔阻斷傳感器實現定量。

首先，研究人員在沒有任何表面修飾的情況下，用裸露的納米孔測量裸露的PSNP的封閉事件。當不施加電壓時，沒有熒光信號；當向反式室施加1.5 V的電壓時，觀察到許多熒光信號，證明通過電場可以將納米顆粒驅動進入納米孔。

為了增強納米孔表面的抗污染性能，以減少非特異性結合，研究人員研究了納米孔表面化學功能化，以及非特異性顆粒從不同直徑納米孔中移除的去除效率。實驗成功地展示了通過電場控制可以區分特異性和非特異性結合的事件，且通過選擇合適的納米孔直徑和電場條件，可以有效地移除非特異性結合的納米顆粒，提高了傳感器的選擇性和準確性。

接下來，研究人員展示了根據可以從孔隙中去除的顆粒數量（非特異性事件）和施加負電壓時留在孔中的顆粒數量（特定事件）來檢測目標蛋白質VEGF的能力。實驗結果表明，利用光學納米孔阻斷傳感器可以成功區分特異性和非特異性事件，通過計算施加負電壓后留在孔中的顆粒百分比，可以定量分析VEGF的濃度。

最后，研究人員使用不同濃度的VEGF與固定濃度的Ab-PSNP進行定量檢測實驗，所用VEGF濃度從0到7.895 pM，在不同濃度下，Ab-PSNP與VEGF的結合比率如下圖所示。同時，實驗能夠檢測的最低VEGF濃度為78.75 fM（3 pg/mL）。

總之，研究人員展示了一種在高密度納米孔陣列（676個納米孔）中獨立監測熒光納米顆粒阻斷/解阻事件的技術，可用于使用單分子計數來定量分析超低濃度的分析物，并證明了其在亞皮摩爾范圍內定量蛋白質VEGF的能力。

未來，該技術可能擴展到其他在生物樣本中以超低濃度存在的分析物的檢測，通過增加檢測的納米孔數量，可以提高檢測的靈敏度。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c00530

傳感動態

【三星2億像素3層堆棧式傳感器即將問世】

據悉，三星即將發布一款3層堆疊式晶體管傳感器（2層模擬電路+1層數字電路），預計分為200MP（1/1.56"）、64MP（1/2.76"）、50MP（1/3.13"）三種型號，單像素面積為0.5um。其中，200MP型號的傳感器用于對標三星旗下HP2、HP9兩款傳感器，或許它會被用在三星S25系列中。

在過去10多年時間里，索尼一直是CMOS圖像傳感器技術領導者，先是用銅互連技術代替鋁互聯技術，接著是BSI代替FSI，堆棧式結構實現了傳感器集成大規模數字電路，2層晶體管像素技術可以視為堆棧式結構的進化。在2021年12月11日舉辦的IEEE國際電子設備會議上索尼宣布了該技術，其能夠將飽和信號量約提升至原來的2倍，擴大了動態范圍并降低噪點，從而顯著提高成像性能。

2層晶體管像素是負責光電轉換的光電二極管與控制信號的像素晶體管分離到不同硅片，這樣位于第一層硅片的光電二極管得以占據像素晶體管空間，在相同時間內能夠把更多光子轉換成電子。由于第二層硅片不用放置光電二極管，不但容納了除了像素晶體管之外的像素晶體管（包含復位晶體管、選擇晶體管和放大晶體管），而且擁有更多空間放置大尺寸放大晶體管，也就是獲得一個更強勁的ADC，這個ADC既可以用于提升傳感器讀取深度，也能用于提升畫質。

以IMX888為例，傳感器的大小為11.37x7.69mm，總像素為4800萬，單個像素間距為1.12um，每一個像素都采用左右光電二極管分列的結構，以實現PDAF對焦。整塊傳感器共有三片硅片構成，從微透鏡方向數起（圖中從下向上），分別是第一層CIS（CMOS Image Sensor）、第二層CIS以及ISP，其中第二層CIS與ISP之間通過最新的DBI CU連接起來（Direct Bond Interconnect CU，銅直接鍵合技術），不過兩層CIS是通過更為傳統的TSV（Through Silicon Via，硅通孔技術）互聯。

下圖是兩層CIS連接面的特寫，能夠清晰看到第二層CIS通過金屬觸點與第一層傳輸控制晶體管（TG）相連接，傳輸控制晶體管是少數保留在第一層CIS的像素晶體管。而且DTI（Deep Trench Isolation，深溝隔離）深度進一步加深，幫助更多光子進入了光電二極管。

換一個角度觀察，黃色方框是單個像素，可以清楚看到它由兩個子像素組成（雙光電二極管PDL與PDR），在像素晶體管放置到第二層CIS后，光電二極管能夠獲得更大的空間。

無論是從理論還是實測來看，2層晶體管像素技術提升畫質是相當有效的，不過堆棧式CMOS傳感器增加了至少一層硅片，相當于增大了面積，導致成本上揚，至今只有蘋果和三星采用堆棧式傳感器。2層晶體管像素堆疊式CMOS圖像傳感器使用三層硅片，導致成本進一步飆升，恐怕連蘋果也不愿意使用。

【思特威推出工業面陣5MP全局快門近紅外增強CMOS圖像傳感器】

近日，技術先進的CMOS圖像傳感器供應商思特威(SmartSens，股票代碼688213)，全新推出工業面陣5MP全局快門近紅外增強CMOS圖像傳感器SC538HGS。

SC538HGS基于思特威先進的SmartGSTM-2 Plus技術，搭載了Lightbox IR近紅外增強技術，具備高感度、高分辨率、高信噪比、低功耗四大優勢性能。

作為基于BSI結構設計融合近紅外增強技術的工業面陣CMOS圖像傳感器，SC538HGS真正實現了可見光與近紅外光下的超高感度，能夠有效解決室內運動捕捉、新能源材料檢測等工業領域應用痛點，為工業機器視覺檢測帶來更準確、更高效率的全新可能。

【飛渡微完成數千萬天使輪融資，專注MEMS傳感器高端調理芯片賽道】

據傳感器專家網獲悉，深圳飛渡微電子有限公司（下稱“飛渡微”）于近日宣布完成數千萬元天使輪融資，本輪融資由同創偉業領投、達泰資本和博源資本跟投，資金主要用于ASIC芯片研發、量產及市場拓展。飛渡微Pre-A輪融資也于近日啟動。飛渡微表示，公司不研發“me-too”產品，而是研發“me better”產品，這是公司與國內友商的不同之處，也是對自身實力與理念的中肯解讀，公司旨在填補國內在高端信號調理芯片市場的空白。

飛渡微成立于2022年，專注于MEMS傳感器高端調理芯片研發，覆蓋了硅麥、骨傳導、加速度計、壓力傳感器、陀螺儀和超聲波傳感器等方向。其創始團隊履歷豐富，核心成員來自美國硅谷，曾任職于博通、海思、高通等，擁有超15年的芯片設計經驗和10多款模擬ADC/DAC/AFE芯片量產經驗，所設計芯片多次優于國外頭部廠商。團隊包括豐富行業經驗的芯片產品經理、模擬芯片設計架構師及算法專家，核心成員具備資深的芯片設計經驗與頂尖的研發水準。

【三星電子最大工會繼續罷工，消息稱勞資雙方薪資談判再次失敗】

8 月 1 日消息，韓聯社報道，消息人士昨日透露，三星電子公司與其最大的工會未能在工資談判中取得突破。目前尚不清楚雙方是否會繼續進行談判，工會稱將繼續罷工。

三星電子管理層與韓國全國三星電子工會（NSEU）從本周一開始進行新一輪談判，他們的上一次談判在上周未能達成協議。

NSEU 此前提議從周一開始進行三天的“最后談判”，條件是三星公司提出令人滿意的談判方案。三星電子表示，很難接受工會的要求，但愿意在談判期間積極進行對話。

報道稱，NSEU 要求所有成員基本工資提高 5.6%，在工會成立日保證休假，并賠償因罷工造成的經濟損失。三星電子強調其致力于建立雙贏的勞資關系，提出工資增長 5.1%。

此前報道，此次罷工從 7 月 8 日開始，7 月 10 日起變成無限期罷工。盡管罷工至今已有二十多天，但三星電子報告稱對生產的影響很小。

審核編輯 黃宇