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- 富士膠片推出CMOS傳感器，瞄準(zhǔn)背面照射型之后
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/7/8
富士膠片針對正在開發(fā)之中的使用有機(jī)光電轉(zhuǎn)換薄膜的CMOS傳感器（有機(jī)CMOS傳感器），發(fā)表了大幅遏制光線入射角變化造成的感度下降的成果（圖1）。
圖1：實(shí)現(xiàn)接近理論極限的特性
富士膠片開發(fā)的有機(jī)CMOS傳感器幾乎沒有入射角依存性，因此具有容易抑制感度下降的特性（a）。為了獲 得這種特性，有機(jī)CMOS傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)（b）。（圖：本站根據(jù)富士膠片的資料制作）
（注1）富士膠片在2006年利用有機(jī)CMOS傳感器成功拍攝單色圖像，在2009年成功拍攝了彩色圖像。
使用硅的普通CMOS傳感器如果入射角超過30°，輸出電壓會大幅降低，與之相比，這次的開發(fā)品沒有出現(xiàn)明顯的電壓下降。富士膠片表示，這是通過“改進(jìn)有機(jī)光電轉(zhuǎn)換薄膜的材料和生成工藝”，輸出電壓的角度依賴性達(dá)到了與攝像元件的理論極限基本相同的水平。由此有機(jī)CMOS傳感器有望實(shí)現(xiàn)超越使用硅的CMOS傳感器的窄間距化。
雖然高感度CMOS傳感器的代表有背面照射型（backside illumination：BSI）傳感器，但實(shí)際上，入射角依賴性和窄間距化方面存在極限。間距越窄，入射光進(jìn)入相鄰像素的串?dāng)_（混色）就越嚴(yán)重，“像素間距小于0.9μm的BSI傳感器實(shí)現(xiàn)起來相當(dāng)困難”（業(yè)內(nèi)人士）。
對此，此次開發(fā)的有機(jī)CMOS傳感器超過了BSI傳感器的極限。舉例來說，當(dāng)入射角達(dá)40度時(shí)，可以得到約為BSI傳感器2倍的輸出電壓。這種特性在窄間距下也可以維持。這是因?yàn)橛袡C(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的厚度僅為0.5μm，光線難以進(jìn)入相鄰像素。
剩下的問題是提高畫質(zhì)。在現(xiàn)階段，畫質(zhì)劣化的原因——隨機(jī)噪聲高達(dá)38電子（rms值）。富士膠片介紹說“原因是被稱為kTC噪聲的電荷熱波動產(chǎn)生的噪聲。目前，（本公司）正與其他公司合作開發(fā)通過改良信號處理電路解決問題的方案”。如果隨機(jī)噪聲能夠抑制到個(gè)位數(shù)電子，那么有機(jī)CMOS傳感器就有望投入實(shí)用。
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