Senzory CMOS už zaznamenávajú aj silne modrú a fialovú

Nový ochranný poťah obrazových senzorov CMOS, známych najmä z fotoaparátov, kamier a mobilných telefónov, prepúšťa ďaleké modré a blízke ultrafialové svetlo, čo konečne odstránilo ich čiastkovú "farbosleposť".

Foto: Ilustracne

Nový ochranný poťah obrazových senzorov CMOS, známych najmä z fotoaparátov, kamier a mobilných telefónov, prepúšťa ďaleké modré a blízke ultrafialové svetlo, čo konečne odstránilo ich čiastkovú "farbosleposť".

Oznámil to Werner Brockherde z Fraunhoferovho ústavu pre mikroelektronické obvody a systémy (IMS) v Duisburgu s kolegami.

Polovodičové obrazové senzory CMOS musia bezchybne pracovať aj v sťažených podmienkach, trebárs pri vyšších teplotách a vyššej vlhkosti.

Preto sa na konci výrobného procesu poťahujú vrstvičkou nitridu kremíka. Tento tvrdý materiál chráni útroby senzora pred mechanickými vplyvmi a prienikom potenciálne škodlivých častíc, ako kvapôčok vody a zrniek prachu a rôzneho znečistenia.

Poťah z nitridu kremíka síce spĺňa hlavný účel, no má aj odvrátenú stranu obmedzuje optický rozsah využitia senzorov CMOS. Neprepúšťa totiž svetlo z ďalekej modrej a blízkej ultrafialovej oblasti spektra. Zvlášť nepríjemné je to u profesionálnych prístrojov. Vedci a technici z IMS však teraz našli riešenie. "Vyvinuli sme nový procesný krok, ktorý nám dovoľuje vyrobiť ochranný poťah s rovnakými vlastnosťami, avšak prepúšťa aj ďaleké modré a blízke ultrafialové svetlo," povedal Werner Brockherde.

Nový krok spočíva vo zvýšení obsahu dusíka v ochrannom poťahu. To výrazne znižuje mieru pohlcovania krátkovlnného svetla poťahom. "Vďaka tomu možno senzory CMOS využívať v pásmach vlnových dĺžok až po 200 nanometrov. Pri štandardných poťahoch bola spodná hranica na úrovni približne 450 nanometrov," doplnil Werner Brockherde.

Zmenu štruktúry poťahu z nitridu kremíka s kolegami dosiahol vyladením výrobných parametrov, ako sú tlak a teplota.

Nové obrazové senzory CMOS nájdu mnohoraké využitie, napríklad v ultrafialovej spektroskopii, ktorá s nimi bude oveľa presnejšia, ale aj v profesionálnej mikroskopii, napríklad vo výskume a vývoji i v technickej praxi často používaných fluoroscenčných mikroskopoch, ktoré vďaka nim poskytnú ešte podrobnejšie snímky.

Senzory CMOS sa už dnes beztak zďaleka nepoužívajú iba vo fototechnike a snímacej technike. Úspešne prenikli aj do automobilovej techniky, ako pomôcky pri parkovaní, hľadaní jazdného pruhu i ako varovné systémy, monitorujúce mŕtve uhly výhľadu vodiča.

Zdroj: Komuniké Fraunhofer-Gesellschaft z 23.2.2011

(spolupracovník TASR Zdeněk Urban) sla