量子點技術創(chuàng)建高分辨率三層傳感器

袁丹

近期影像科技研究機構正在開發(fā)基于量子點技術的三層傳感器，是一款低成本、靈活、高動態(tài)范圍的傳感器。量子點是納米級半導體晶體，其大小和成分可用于“調(diào)整”它們吸收或發(fā)射光的頻率。伊利諾伊州西北大學和三所韓國大學的研究人員在《先進材料》雜志上發(fā)表了他們的研究結果。

分層量子點光電探測器如何吸收不同顏色的光

新型的傳感器在不同深度吸收不同頻率的光，雖然量子點的特性是可以針對特定頻率進行調(diào)整，但該團隊使用的“紅色”量子點實際上對紅色、綠色和藍色光都很敏感。反過來，“綠色”則對綠色和藍色光很敏感，只有藍色具有完全選擇性。

當接收到光時，傳感器可以根據(jù)產(chǎn)生的電流檢測其波長（顏色）：電流越高，激活的點層越多。有趣的是，雖然它在概念上聽起來與適馬Foveon的堆疊 CMOS 傳感器相似，但它們在本質(zhì)上是相反的：光線不僅僅在單層中被整齊地捕獲，一些波長還在多層被捕獲，只是捕獲每個波長的特定層略有不同。

對于顏色和強度測量，研究團隊開發(fā)了一種更復雜的電路，在分層光電探測器旁邊配備專用的紅色、綠色和藍色傳感器。盡管這項研究處于早期階段（不要指望你的下一臺相機中會配備它），但從技術上講已經(jīng)足夠先進，它的許多設計考慮都圍繞著設備的可制造性。

研究人員制作的設備每平方厘米有5500個傳感器元件，應用于柔性薄膜背襯。這比以前的同類設備多出大約3.5倍，因此在與傳統(tǒng)CMOS競爭之前仍需要實現(xiàn)小型化。