傳感器像素尺寸僅五十納米破極限

　　近日，美國阿拉巴馬大學(xué)華人教授宋金會(huì )領(lǐng)導的科研小組，研制出像素尺寸僅為50納米的新型圖像傳感器，大幅度打破了當前數字圖像傳感器像素尺寸為1000納米的極限。該研究最近發(fā)表在材料類(lèi)頂級科學(xué)期刊《先進(jìn)材料》上。

　　自數字圖像傳感器發(fā)明以來(lái)，研究者們想盡一切方法來(lái)減小像素尺寸，以提高數字圖像傳感器的分辨率。目前，數字圖像傳感器CCD和CMOS的最小像素尺寸分別為1.43微米和1.12微米。受半導體薄膜材料物理性質(zhì)與數字圖像傳感器傳統結構的限制，這樣的像素尺寸已接近物理極限。若繼續縮小尺寸，像素將失去感光功能。

　　宋金會(huì )表示，當前數字圖像傳感器分辨率的突破，必須要從傳感器材料和結構兩方面進(jìn)行徹底的革新，而不能僅靠對原器件構架和材料的改進(jìn)。

　　為此，宋金會(huì )科研小組利用三維半導體納米材料，采用完全不同于當前數字圖像傳感器的器件機理，新研制出的納米半導體光電材料和三維器件結構，實(shí)現了光強傳感和放大雙重功能，進(jìn)一步縮小了像素平面面積，極大降低了傳感器噪音。如果按當前流行的全幅相機傳感器尺寸為標準，新型傳感器將擁有驚人的3000多億像素，是現在傳感器的10000倍。其具有的超高分辨率將對圖像信息存儲、超分辨顯微、光與物質(zhì)相互作用以及光子計算機等一系列重要的技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。

　　下一步，研究人員將在這一新型傳感器基礎上，研究全彩色、高響應速度的超高精度數字圖像傳感器，并以此推進(jìn)其在基礎科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的應用。