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五十納米像素尺寸新型圖像傳感器誕生 助力智能傳感器發(fā)展


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-10-31 作者:荊楚
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 智能傳感器在自動化生產(chǎn)時代扮演著重要的角色,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。日前,美國阿拉巴馬大學科研小組研制出像素尺寸僅為50納米的新型圖像傳感器,徹底革新傳統(tǒng)傳感器。
美國阿拉巴馬大學華人教授宋金會領導的科研小組,研制出像素尺寸僅為50納米的新型圖像傳感器,大幅度打破了當前數(shù)字圖像傳感器像素尺寸為1000納米的極限。該研究最近發(fā)表在材料類頂級科學期刊《先進材料》上。

       自數(shù)字圖像傳感器發(fā)明以來,研究者們想盡一切方法來減小像素尺寸,以提高數(shù)字圖像傳感器的分辨率。目前,數(shù)字圖像傳感器CCD和CMOS的最小像素尺寸分別為1.43微米和1.12微米。受半導體薄膜材料物理性質(zhì)與數(shù)字圖像傳感器傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制,這樣的像素尺寸已接近物理極限。若繼續(xù)縮小尺寸,像素將失去感光功能。
       宋金會表示,當前數(shù)字圖像傳感器分辨率的突破,必須要從傳感器材料和結(jié)構(gòu)兩方面進行徹底的革新,而不能僅靠對原器件構(gòu)架和材料的改進。
       為此,宋金會科研小組利用三維半導體納米材料,采用完全不同于當前數(shù)字圖像傳感器的器件機理,新研制出的納米半導體光電材料和三維器件結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了光強傳感和放大雙重功能,進一步縮小了像素平面面積,極大降低了傳感器噪音。如果按當前流行的全幅相機傳感器尺寸為標準,新型傳感器將擁有驚人的3000多億像素,是現(xiàn)在傳感器的10000倍。其具有的超高分辨率將對圖像信息存儲、超分辨顯微、光與物質(zhì)相互作用以及光子計算機等一系列重要的技術科學領域產(chǎn)生巨大影響。
       下一步,研究人員將在這一新型傳感器基礎上,研究全彩色、高響應速度的超高精度數(shù)字圖像傳感器,并以此推進其在基礎科學與技術領域的應用。

關鍵詞:智能傳感器,圖像傳感器,像素尺寸    瀏覽量:760

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