Bij het ontwerpen van de nieuwste generatie beeldcamera’s zoeken wetenschappers een balans tussen drie factoren: het opvangen van alle binnenkomende fotonen, het bereiken van een resolutie tot aan de diffractielimiet, en het nauwkeurig vastleggen van de lichtkleuren.
Traditionele beeldsensoren met kleurenfilters op de pixels zijn nog steeds beperkt in het combineren van de drie vereisten. Imec heeft nu een fundamenteel andere technologie ontwikkeld, die kleuren waarheidsgetrouw bij sub-micron pixelgroottes, dus voorbij de vereiste diffractielimiet, weergeeft.
De technologie kan bijna alle fotonen verzamelen, gebruikt zeer kleine pixels om de resolutie te verhogen en geeft kleuren natuurgetrouw weer.
Imec-onderzoekers hebben daarvoor een reeks verticale siliciumnitridegolfgeleiders ontwikkeld in een siliciumdioxide matrix. De totale lichtopbrengst van elke golfgeleider wordt geschat op meer dan 90 procent van menselijke kleurwaarneming, waarmee het beter doet dan de traditionele kleurenfilters. De techniek is compatibel met standaard 300mm-wafers. “We kunnen dus naar een kostenefficiënte productie gaan”, vertelt Robert Gehlhaar, hoofd van de technische staf bij imec. “Dit maakt verdere schaalvergroting van hogeresolutiebeeldvormers mogelijk, met het uiteindelijke doel om elk invallend foton en zijn eigenschappen te detecteren.”
De technologie wordt deze week voorgesteld op de International Electron Devices Meeting in de Verenigde Staten.
