富士胶片正在开发有机光电转换薄膜的CMOS传感器
摘要： 富士胶片针对正在开发之中的使用有机光电转换薄膜的CMOS传感器(有机CMOS传感器)，发表了大幅遏制光线入射角变化造成的感度下降的成果
富士胶片针对正在开发之中的使用有机光电转换薄膜的CMOS传感器(有机CMOS传感器)，发表了大幅遏制光线入射角变化造成的感度下降的成果(图1)。
图1：实现接近理论极限的特性
富士胶片开发的有机CMOS传感器几乎没有入射角依存性，因此具有容易抑制感度下降的特性(a)。为了获得这种特性，有机CMOS传感器的结构进行了改进(b)。(图：本站根据富士胶片的资料制作)(注1)富士胶片在2006年利用有机CMOS传感器成功拍摄单色图像，在2009年成功拍摄了彩色图像。
使用硅的普通CMOS传感器如果入射角超过30°，输出电压会大幅降低，与之相比，这次的开发品没有出现明显的电压下降。富士胶片表示，这是通过“改进有机光电转换薄膜的材料和生成工艺”，输出电压的角度依赖性达到了与摄像元件的理论极限基本相同的水平。由此有机CMOS传感器有望实现超越使用硅的CMOS传感器的窄间距化。
虽然高感度CMOS传感器的代表有背面照射型(backside illumination：BSI)传感器，但实际上，入射角依赖性和窄间距化方面存在极限。间距越窄，入射光进入相邻像素的串扰(混色)就越严重，“像素间距小于0.9μm的BSI传感器实现起来相当困难”(业内人士)。
对此，此次开发的有机CMOS传感器超过了BSI传感器的极限。举例来说，当入射角达40度时，可以得到约为BSI传感器2倍的输出电压。这种特性在窄间距下也可以维持。这是因为有机光电转换膜的厚度仅为0.5μm，光线难以进入相邻像素。
剩下的问题是提高画质。在现阶段，画质劣化的原因——随机噪声高达38电子(rms值)。富士胶片介绍说“原因是被称为kTC噪声的电荷热波动产生的噪声。目前，(本公司)正与其他公司合作开发通过改良信号处理电路解决问题的方案”。如果随机噪声能够抑制到个位数电子，那么有机CMOS传感器就有望投入实用。(记者：久米 秀尚)
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