 Исследователи из
Технического университета Мюнхена (Technische Universitat Munchen, TUM)
разработали фотосенсоры нового поколения, которые более чувствительны к
свету, нежели их чисто кремниевые собраться.
Помимо высокой светочувствительности, новые
фотосенсоры необычайно
просты и дешевы в производстве, они состоят из сверхтонкого слоя
электропроводного полимера, распыленного по поверхности сенсора.
Химический состав светочувствительного полимера может быть подобран
таким образом, что сенсор может обладать максимальной чувствительностью в
заданном диапазоне света, от инфракрасного к видимому и
ультрафиолетовому.
Фотосенсоры являются основой
любого современного
цифрового фотоаппарата или цифровой видеокамеры. Для того, чтобы
сделанный снимок появился на дисплее фотоаппарата, светочувствительный
датчик должен преобразовать падающий на него свет, сфокусированный
линзами объектива, в электрические сигналы. Процессор цифровой
обработки сигналов преобразует сигналы с фотосенсора в набор данных, из
которых и получается конечный снимок или кадр, который можно увидеть
на экране.
В настоящее время практически все камеры
мобильных
телефонов, фотоаппаратов и других портативных устройств основаны на
кремниевых датчиках, изготавливаемых по CMOS-технологии, по технологии,
используемой для производства полупроводниковых чипов. Но у такого
подхода есть один минус, некоторые электронные компоненты ячейки сенсора
выступают над его поверхностью, затеняя ее, уменьшая
эффективную площадь и
чувствительность к свету.
Вышеуказанная проблема
может быть решена за счет применения способа,
разработанного профессором Паоло Лульи (Prof. Paolo Lugli) и доктором
Даниэлой Бэирл (Dr. Daniela Baierl), который заключается в нанесении на
поверхность сенсора тончайшей полимерной пленки из специального
органического соединения. Первоначально исследователи пытались приложить
и прикрепить к поверхности сенсора уже готовую сверхтонкую полимерную
пленку.
Такие фотосенсоры с полимерным покрытием
могут
производиться без выполнения весьма дорогостоящей операции
заключительной обработки, в ходе которой на поверхность обычного
наносят слой микролинз, позволяющих сфокусировать падающий свет. На
этом этапе на каждый пиксел фотосенсора в отдельности наносится
капелька жидкого полимера, который формирует линзоподобную поверхность и
застывает. Использование светочувствительной тонкой полимерной пленки,
нанесенной равномерно по всей поверхности фотосенсора, позволяет
получить еще лучшие результаты, чем нанесение
микролинз.
"Выбирая соответствующие
органические соединения для покрытия,
мы можем достаточно просто реализовать такие вещи, которые были до
этого времени весьма сложными с технической точки и весьма
дорогостоящими" - рассказывает профессор Паоло Лульи, - "В будущем
новые полимерные фотосенсоры могут стать основой инфракрасных систем
ночного видения для водителей
и высокочувствительных камер для портативных устройств. Но, к
сожалению, в этой области мы наблюдаем недостаточное разнообразие
подходящих полимерных материалов, позволяющих реализовать
чувствительность датчика в любом необходимом диапазоне. Так что нам есть
над чем работать дальше".
|
