Новый CMOS-сенсор передает цвет точно также, как мы его видим

Исследователи из лаборатории нанофотоники при Университете Райса (LANP) разработали новый датчик изображения, который передает цвет точно так же, как видим его мы своими глазами. Новинка позволит создавать более качественные CMOS-сенсоры для цифровых фотоаппаратов и видеокамер.

Традиционно CMOS-сенсор (комплементарный метал-оксидный полупроводник) или проще говоря – цифровая матрица сначала преобразует падающий на него свет в электрические импульсы, а затем комбинирует эту информацию с сигналами от отдельных цветных фильтров либо с сигналом от одного комбинированного цветного фильтра. Но такой подход предполагает сложные преобразования, при которых очень сложно добиться точной оцифровки снимаемой или фотографируемой картинки. Кроме того сами цветные фильтры под действием солнечного света со временем разрушаются.

В новом CMOS-сенсоре в каждый активный пиксель интегрирован собственный цветной фильтр. Так что свет, попадая на матрицу, проходит лишь один этап прямого преобразования в электрический сигнал. Это позволяет передавать цвета и их насыщенность точно также как это происходит у нас в газу.

Отдельный фотодетектор в новом сенсоре представляет собой кремниевый элемент, на который при помощи метода электронно-лучевого испарения нанесен слой алюминия, поверх которого – ультратонкий оксидный слой. Если увеличить пиксель нового сенсора под микроскопом, то он напоминает вентиляционное отверстие с рядами параллельных щелей. Именно эти щели шириной примерно 100 нм позволяют фотодетектору «различать» цвета.

Регулируя размеры щелей, а также расстояние между ними можно настраивать каждый отдельный пиксель на детектирование фотонов только определенной длины волны (цвета). Кроме того изменяя размер щелей можно добиться либо избирательного поглощения либо избирательного отражения света, в зависимости какой тип CMOS-сенсора необходим.

Источник информации: Университет Райса (http://news.rice.edu/)