德國(guó)研制出高速CMOS圖像傳感器

kingmap 于 2012/1/9 10:06:16 發(fā)布

　    據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)1月3日?qǐng)?bào)道，由于排列在矩陣上的大像素不支持較高的讀出速度，因此傳統(tǒng)的“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體”(CMOS)影像傳感器不適合熒光燈等低光亮度應(yīng)用。德國(guó)弗勞恩霍夫研究所研制出的一種新型光電組件能加速這一讀出過(guò)程，催生出更佳的圖像質(zhì)量。目前該技術(shù)已申請(qǐng)了專(zhuān)利，有望于明年正式投入生產(chǎn)。

　　CMOS影像傳感器早已成了數(shù)碼攝影的主要解決方案。它們比現(xiàn)存的其他品種傳感器更加經(jīng)濟(jì)，在能量消耗和處理方面也很出色。因此，手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)制造商幾乎無(wú)一例外地將CMOS芯片應(yīng)用在自家的產(chǎn)品之中。這不僅降低了數(shù)碼產(chǎn)品對(duì)電池的需求，也使生產(chǎn)出更多越來(lái)越小的相機(jī)成為可能。

　　然而這些光學(xué)半導(dǎo)體芯片已經(jīng)達(dá)到了自己的極限，當(dāng)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品體積越來(lái)越小時(shí)，像素的大小也隨之遞減至1微米左右。但特定的應(yīng)用需要超過(guò)10微米的更大像素，尤其是在X射線(xiàn)攝影或天文學(xué)研究等光線(xiàn)十分有限的領(lǐng)域，而較大的像素可以補(bǔ)償光線(xiàn)的缺失。針狀光電二極管(PPD)可被用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖，這種光電組件對(duì)于圖像處理十分關(guān)鍵，也可以作為CMOS芯片的組成部分。“然而當(dāng)像素超過(guò)一定的尺寸，PPD就會(huì)產(chǎn)生速度問(wèn)題。低亮度的應(yīng)用需要更高的圖像率，但使用PPD的讀出速度明顯偏低。”弗勞恩霍夫研究所微電子電路和IMS系統(tǒng)部門(mén)的負(fù)責(zé)人維爾納·布洛克赫德解釋說(shuō)。

　　研究人員現(xiàn)在提出了有關(guān)這一問(wèn)題的解決方案，他們研發(fā)出了名為“橫向漂移場(chǎng)光電探測(cè)器”(LDPD)的新型光電組件。在這個(gè)組件中，高速移動(dòng)的入射光能在讀出點(diǎn)產(chǎn)生電荷載子，借助PPD則可將電子擴(kuò)散至出口。這一過(guò)程相對(duì)緩慢，但它卻足以滿(mǎn)足多種應(yīng)用。

　　為了生產(chǎn)出新的組件，研究人員基于0.35微米的標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)了當(dāng)前使用的CMOS芯片的制造過(guò)程。布洛克赫德表示，附加的LDPD組件不會(huì)損害其他組件的特性，利用模擬計(jì)算，專(zhuān)家會(huì)對(duì)其進(jìn)行管理以滿(mǎn)足這些需求。目前，新型高速CMOS圖像傳感器的原型已經(jīng)成形，有望于明年得到批準(zhǔn)開(kāi)始大批生產(chǎn)。

誰(shuí)能談?wù)凜MOS平板與非晶硅、非晶硒平板的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用前景？

jzxxs 發(fā)表于 2012-1-23 00:55
誰(shuí)能談?wù)凜MOS平板與非晶硅、非晶硒平板的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用前景？

CMOS平板與非晶硅和非晶硒成像產(chǎn)品相比有5大優(yōu)勢(shì)：
一. CMOS探測(cè)器壽命更長(zhǎng)。它不再采用沿探測(cè)器邊緣布線(xiàn)這一傳統(tǒng)方式，而將電子控制電路與放大置于每一個(gè)圖像探頭上，有更好的抗震性和更長(zhǎng)的壽命；
二. CMOS受溫度影響非常小，而非晶硅探測(cè)器在溫度變化達(dá)到5℃時(shí)必須重新標(biāo)定。
三. CMOS探測(cè)器填充系數(shù)高。填充系數(shù)是探測(cè)器活性區(qū)域表面的百分比，是表征探測(cè)光電子的能力的指標(biāo)，填充系數(shù)越高，探測(cè)器靈敏度越高。
四.軸外檢測(cè)。軸外檢測(cè)是一種使探測(cè)器避免X射線(xiàn)直接照射的方法，它的好處是減少散射，減少輻射對(duì)探測(cè)器的直接沖擊（輻射噪音），即延長(zhǎng)探測(cè)器的壽命，又使CMOS探測(cè)器具有很高的信噪比，而且圖像的浮散也很小。非晶硅和非晶硒探測(cè)器很容易產(chǎn)生圖像的浮散，對(duì)于非晶硅和非晶硒探測(cè)器，當(dāng)其單個(gè)像素被過(guò)度照射時(shí)，將產(chǎn)生圖像的浮散，而CMOS在很高的能量輻射下也能很好的工作，且很少產(chǎn)生浮散。
五. 空間分辨率高。空間分辨率指在成像系統(tǒng)上能夠被辨認(rèn)的最小結(jié)構(gòu)尺寸，主要受探測(cè)器像素尺寸的限制。小型CMOS探測(cè)器的像素尺寸為39μm--48μm，掃描式CMOS探測(cè)器的像素尺寸為80μm，比非晶硅或非晶硒接收板的空間分辨率高30%。
不足之處，請(qǐng)指教！
13522021452
QQ:107659109

好東西！

jzxxs 發(fā)表于 2012-1-23 00:55
誰(shuí)能談?wù)凜MOS平板與非晶硅、非晶硒平板的優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用前景？

請(qǐng)問(wèn)樓主用的是什么平板？

德國(guó)人真的很團(tuán)結(jié)，在很多領(lǐng)域都走在前面了。值得向他們學(xué)習(xí)啊！！

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