이미지 센서의 혁신 기술 분석

이미지 센서의 혁신적인 기술:

양자 닷 이미지 센서는 실리콘 민감층을 양자 닷 투명 필름으로 대체하여 독특한 광전기적 특성을 제공합니다. 양자 억제 효과는 전자 홀의 행동을 향상시켜 빛 신호를 전기 신호로 효율적으로 변환하는 튜너블 밴드갭을 제공합니다. 이 기술은 더 넓은 스펙트럼 응답과 우수한 다이내믹 레인지를 자랑하며 소비자 전자제품 및 자동차 산업에서 유망성을 보여줍니다.

픽셀 향상 및 크기 최적화: 소비자들이 더 높은 이미지 품질을 요구함에 따라, CMOS 이미지 센서는 더 높은 픽셀 수와 더 큰 센서 크기를 추구하여 더 많은 빛을 캡처하고 이미지 선명도를 향상시키며 다이내믹 범위를 증가시키려고 노력하고 있습니다. 예를 들어, 일부 고급 스마트폰은 1인치 이상의 센서를 사용합니다.

백사이드 조명 및 적층 구조: 백사이드 조명은 광전 다이오드를 실리콘퍼의 상층에 배치하여 직접 빛을 노출시키고 빛 이용 효율성과 감도를 향상시킵니다. 적층 구조는 회로를 더 아래층으로 이동시켜 광감지 요소의 전체 칩 면적을 최적화하고 회로 소음 억제를 향상시켜 이미지 품질과 처리 속도를 높이는 것으로, 스마트폰 및 기타 장치에서 흔히 볼 수 있습니다.

다이내믹 범위 및 저성능 향상: 제조업체들은 다중 프레임 합성 및 고/저 변환 이득 회로와 같은 새로운 HDR 기술을 개발하고 있습니다. 또한 광전 변환 효율을 향상시키는 픽셀 구조를 최적화하고, 저조도 조건에서 CMOS 이미지 센서의 성능을 크게 향상시키기 위해 고급 신호 처리 기술을 채택하고 있습니다.

고속 독서 및 글로벌 기술: 비디오 녹화 및 고속 모션 캡처 요구를 충족하기 위해 쌓인 구조 및 글로벌 셔터 기술이 활용되고 있습니다. 글로벌 셔터 기술은 센서 어레이의 픽셀을 동시에 노출시켜 롤링 셔터에 의한 왜곡과 변형을 방지하며, 고속 사진 촬영 및 산업 검사에 널리 사용됩니다.

지능과 통합: 일부 CMOS -> CMOS이미지 센서는 AI 처리 유닛을 통합하기 시작하여 실시간 이미지 콘텐츠 분석, 최적화된 촬영 매개변수 및 더 스마트한 사진 촬영 경험을 가능하게 합니다. 이는 이미지 처리의 효율성과 효과성을 향상시킵니다.

이 기술은 전통적인 프레임 스캐닝 샘플링 모드의 한계를 극복하기 위해 생물학적 시각의 작동을 모방합니다. 사진전환, 픽셀 구조 및 신호 읽기를 포함하는 포괄적인 시스템 모델을 연구하고 수립하여 픽셀 장치 및 회로를 설계하고 개발했습니다. 이 기술은 시간적 시각 정보를 기반으로 한 고속 대상 추적을 가능하게 하며 우수한 다이내믹 범위와 이벤트 속도 성능을 제공하여 차세대 시각 센서의 설계 및 응용을 위한 이론적 지침과 기술 소스를 제공합니다.

여러 부서 간의 협력을 통해 개발된 이 기술은 광 감응층 및 전하 포획층으로 세슘 납 브로마이드 페로브스카이트 양자 점을 사용하고, 전하 이동층으로 반도체 탄소 나노튜브 필름을 사용합니다. 결과적으로 센서는 빛 감지, 정보 저장 및 데이터 전처리 기능을 통합하여 실시간 병렬 정보를 제공합니다. 생물학적 시각 처리를 모방하는 인공 시각 시스템에 중요하며, 극도로 어두운 조건에서 신경형 강화 학습을 응답하고 완료하는 것이 증명되었습니다.