Fotosensor ökar farten

2012-02-06 14:41  
Framtidens kameror kan få lättare att hänga med fartfyllda fotoobjekt. Forskare har hittat ett sätt att göra CMOS-sensorer både ljuskänsligare och snabbare. Här används de snabba CMOS-sensorerna för att övervaka en tillverkningsmaskin.

En ny typ av ljuskänslig, snabb bildsensor har utvecklats av tyska forskare. Sensorn bygger på billig CMOS-teknik, men har betydligt bättre prestanda än dagens enkla bildplattor.

Små och billiga bildsensorer av CMOS sitter i många digitalkameror och mobilkameror i dag. De är enkla och energisnåla samtidigt som de fungerar utmärkt i normala fall. Men pixlarna, som utgörs av foto­dioder, är små och har därför dålig ljuskänslighet i många tillämpningar.

Ett sätt att öka ljuskänsligheten är att göra ytan på pixlarna större, så att de fångar in mer ljus. Men då blir sensorerna långsammare, eftersom de fotoelektriska laddningarna får längre avstånd att färdas över pixelytan innan de kan läsas ut av elektroniken.

Nu har forskare vid Fraunhofers institut för mikroelektronik i Tyskland kommit på ett sätt att göra CMOS-sensorer som är både ljuskänsliga och snabba. Den patenterade lösningen ligger i att sätta specialdesignade elektroder intill pixlarna som ”drar” ut laddningarna ur fotodioden med hjälp av ett elektriskt fält. Forskarna har på så sätt lyckats få laddningsbärarna att röra sig hundra gånger snabbare än då de slinker ut på egen hand.

För att inte fältet ska påverka funktionen hos övrig elektronik i sensorn har forskarna gjort omfattande datorsimuleringar innan de kom fram till rätt ­utformning av elektroderna.

De ljuskänsliga och snabba bildsensorerna är i förs­ta hand avsedda för astronomi, spektroskopi och röntgenfotografering. Sensorn passar även för viss typ av tredimensionell fotografering, som bygger på den tid det tar för en utsänd ljuspuls att reflekteras mot objektet.

Den nya sensorn förväntas börja serietillverkas om drygt ett år.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt