В России создали матрицы на квантовых точках для камер, способных видеть сквозь туман и дым
Холдинг «Швабе» Госкорпорации «Ростех» представил новое поколение фотоприёмных матриц для камер, работающих в расширенном спектральном диапазоне — от видимого света до коротковолнового инфракрасного излучения eSWIR. Такие камеры смогут получать более чёткое изображение в тумане, дыму, смоге и при слабом освещении. Разработку показали на форуме «Микроэлектроника 2026».
Главная особенность матриц — фоточувствительный слой из коллоидных квантовых точек. Это полупроводниковые нанокристаллы, оптические свойства которых зависят от их размера. Благодаря этому материал можно настраивать на поглощение излучения определённых диапазонов.
В разработанных фотоприёмниках квантовые точки позволяют охватить широкий спектральный диапазон — от видимого света до коротковолнового инфракрасного излучения. По данным «Ростеха», применение такой технологии также упрощает изготовление фотоприёмных устройств по сравнению с традиционными решениями.
SWIR-камеры отличаются от обычных камер и тепловизоров. Они регистрируют коротковолновое инфракрасное излучение и способны получать информацию об объектах, которую трудно или невозможно получить в видимом диапазоне. В частности, коротковолновое ИК-излучение лучше проходит через некоторые виды тумана и дыма, поэтому контуры объектов могут оставаться различимыми при плохой видимости.
Разработчики рассчитывают использовать новые матрицы в системах технического зрения и всепогодной навигации. Камеры на их основе могут применяться на транспорте, в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, экологическом мониторинге и системах видеонаблюдения.
Ещё одно направление — контроль качества продукции. Особенности SWIR-диапазона позволяют анализировать материалы и вещества по их оптическим свойствам. Например, такие камеры могут использоваться при проверке лекарственных препаратов и продуктов без вскрытия упаковки.
Технология развивается Государственным научным центром РФ НПО «Орион», входящим в «Швабе», совместно с Московским физико-техническим институтом и Физико-техническим институтом имени А. Ф. Иоффе РАН при поддержке Фонда перспективных исследований.
Работы над фотоприёмниками на коллоидных квантовых точках ведутся не первый год. В 2025 году «Швабе» сообщил о создании первого отечественного матричного фотоприёмника этого типа. Он имел разрешение 640 × 512 пикселей при шаге пикселя 15 мкм. Представленная в 2026 году разработка является следующим поколением технологии с расширенным рабочим диапазоном.
Одним из преимуществ подхода разработчики называют перспективу более простого и дешёвого производства таких сенсоров. Это потенциально позволит шире применять коротковолновые инфракрасные камеры там, где использование традиционных фотоприёмников ограничивается их стоимостью и сложностью изготовления.