シリコンキャパシタ（シリコンコンデンサ）車載LiDAR向け 高出力短パルス光を実現するシリコンキャパシタ/IPD

車載市場は今パラダイムシフトの中にあると言われています。中でも自動運転は最も注目されているトレンドの一つです。そのため、自動運転を可能にするセンシング技術「LiDAR」は近年急速に需要が高まっています。
ムラタのシリコンキャパシタはその低ESL特性からLiDARの検知距離の長距離化や測定解像度の向上に貢献します。

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自動運転や自立走行などの技術の進展により、LiDARの高性能化が求められています。例えば、より遠距離にある物体の検知やより高い測定分解能、反射光受光時のノイズの影響低減などのニーズがあります。このようなニーズに応えるためにより高出力の発光が必要とされてきています。

しかし、高出力のレーザー光は人の目に悪影響を与えてしまうため、発光エネルギーを制限する規格(アイセーフ IEC 60825)が定められています。この規格を満たすため、より高出力の発光は発光時間を短くする必要があります。高出力で発光時間の短いパルス光を出すためにはパルスを急峻に立ち上がらせることが必要となります。この立ち上がり時間を短くするためには、パルス生成用のキャパシタとレーザーダイオード間の寄生インダクタンス成分をできるだけ減らすことが有効となります。

シリコンキャパシタは小型で低背であるといった特長からレーザーダイオードの近くに配置することができます。またワイヤボンディング実装が可能であることからレーザーダイオードに直接接続することができます。こういった利点からシリコンキャパシタは、キャパシタとレーザーダイオードの間のループ寄生インダクタンス（ESL）を減らすことができます。
その結果、セラミックキャパシタと比較して高出力（100W以上）で発光時間の短い(約1.5ナノ秒) パルス光を発光させることが可能になります。

シリコンIPDはシリコンインターポーザーの中にキャパシタや配線を作りこむことができます。また、レーザーダイオードやドライバー、スイッチング素子などをシリコンIPDの上に配置することができます。
こういった利点からシリコンIPDを使うことで、全体のループ寄生インダクタンス（ESL）を限界まで減らすことができます。
その結果、セラミックキャパシタと比較して高出力（120W以上）で発光時間の短い(約0.9ナノ秒)理想的なパルス光を発光させることが可能になります。