短波紅外線（Short-Wave Infrared, SWIR）是指波長介於1至3微米之間的紅外光譜範圍，位於人眼不可見的光譜之外。SWIR感測器能夠透過偵測材料在此波段的特定反射特性，增強影像的對比度與細節，並分辨對人眼而言看似相同的物品。這使其在霧靄等低可視度環境中，或在需進行高精度辨識的情境下，具備無可替代的優勢。此外，短波紅外線還能穿透某些薄膜與材料，使得感測範圍更加廣泛。

憑藉其卓越的光譜感測能力，SWIR技術已被廣泛應用於多個領域：

消費電子產品：用於人臉辨識與眼動追蹤，提升用戶互動體驗與安全性。

汽車導航：幫助自動駕駛車輛在低能見度環境中識別障礙物及路徑，提升行車安全。

醫療診斷：能在非侵入式情境下進行血液分析與組織檢測，支援精準醫療。

工業檢測：在食品檢測中區分水分含量，或在製造業中檢測材料內部缺陷。

AR/VR與機器人技術：應用於環境感測與互動場景的深度成像。

近期，比利時微電子研究中心（imec）及其合作夥伴在2024年IEEE國際電子會議（IEDM）上，展示了首款無鉛量子點短波紅外線影像感測器的原型。此感測器使用砷化銦（InAs）作為量子點的核心材料，成功實現1390奈米波段的成像，標誌著朝環境友善方向邁出關鍵一步。

相較於第一代含鉛量子點技術，無鉛量子點技術避免了使用重金屬，具有更高的環保與可持續發展特性。此外，該技術透過改良材料結構設計，顯示出超過300小時的空氣穩定性，並具備與現有CMOS製程整合的潛力，為實現低成本、大量生產鋪平道路。

量子點是可透過設計在特定波長進行吸光與發光的奈米級半導體粒子，當其調整至SWIR波段時，能提供緊湊且高效的光吸收性能，並適配於多種感測應用。然而，第一代量子點技術中使用的鉛和汞等重金屬帶來環境與健康風險，成為技術普及的阻礙。imec及其合作夥伴正積極研發無毒替代材料，進一步改善量子點的性能與環保屬性。

透過無鉛量子點SWIR感測技術，imec團隊期望推動多功能影像感測器的商品化，並進一步拓展其應用場景，例如在機器人、汽車、AR/VR與消費電子產品等領域，滿足新一代科技對低成本、高效能影像技術的需求。這項創新不僅體現了技術進步，更為環境永續發展帶來了重要的意義。