デジカメ / デジタルビデオカメラ / スマホ用の撮像素子(イメージセンサ/imager/CMOSセンサ)について、マニアな情報や私見を徒然なるままに述べるBlogです(^^;)
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NHK技研の有機センサはまだ大きな進展はないようですね。
>通りすがりさん
次のエントリの一部で触れようと思ってますが、”大きな”進展はなさそうでしたね~。
私の認識するところ、去年に対して今年の研究成果は
”RGB三層有機膜を積むのに、昨年は10um程度の厚さになってしまっていたが、今年は1um程度の厚さで2層までは積める様になった”
「2層積めるようになったので、来年は3層積めているようにしたい」説明員
という様な感じでした。
また、ボードに書いていない課題として、昨年から”電極部分からの暗電流が多い”というのがあるそうで、「電極との間のシールド材を何とかしなければならない。(有機膜なので)熱をあまりかけることが出来ないので、最悪(熱により強い物を求めて)有機膜の材料から選定し直さければならないかもしれない」とのこと。
反面、量子効率は(色によるが)70%程度と十分で、有機膜の分光も問題ない。という感じみたいです。
既存のこなれた技術に、新たな技術が打ち克つのはかなり難しい(技術的に全てクリアになっても民生用途へは必ず最後に”量産性”と”コスト”という壁が立ちはだかる)ので、後5年じゃ民生用途はまず無理なんじゃないんですかね~ というのが私の感想です。最悪は日の目を見ずに終わるか。
でも筋は良い研究ではないかと思うので、カメラを適宜買い換えながら気長に待つのが良いのじゃないでしょうか(^^)
有機センサーでいきなり三層積層というのもハードルが高そうですよね。
この分野ではNHK技研の他に富士フイルムが熱心に研究開発に取り組んでいますが、まずは有機一層(つまりシリコンPDを有機膜に置き換え)で実用化しようとしているようです。
来週開催のVLSIシンポジウムでパナソニックと富士フイルムの発表があります。
http://www.vlsisymposium.org/events/pdf/pdf_jp/Highlight_Papers_Tec02.pdf
9ページ目
Panasonic and Fujifilm
非常に高い飽和レベルを持つ有機薄膜を用いたイメージセンサ技術
0.5umの薄膜で従来のシリコンPDより飽和レベル+12db
(8500 Electrons/μm2とありますね)
入射角依存性も改善
以前の富士フイルムの話では赤外線に感度を持たない有機膜を使用するとのことですから、これにX-Transカラーフィルター配列を使用すれば、LPFに加え、最後に残っていたIRフィルタも取り除けますね。
最近の富士フイルムの公開特許を参照すると、暗電流の低減、製造に起因する欠陥を防ぐ手段、センサー有機材料の経年劣化を押さえ込むための工夫など、より実践的な内容に移行している印象を受けます。
個人的な感触としては有機一層の実用化までは五年、有機多層は十年~十五年といったところでしょうか。
それにしても、富士フイルムは長年東芝と組んでいますから、この研究も東芝と進めていると思っていたのですが、パナソニックと研究していたのですねぇ。
>VSYNCさん
大変有用な情報ありがとうございました。
1)有機膜を使ったセンサが単層でも研究されていること
2)VLSIシンポジウムが撮像素子も題材として扱うシンポジウムだったこと
3)富士とパナが組んでいること
上記3点を私は初めて知ることが出来ました。
富士が熱心に有機膜センサを研究していることは知っていましたが、単層の研究をしているとは知らず、てっきり三層を目指しているものとばかりと思っていました。
また、正にNHKと組んでいるのが富士であろうと勝手に想像してしまっていました(^^;)
しかし、これはうまく出来れば”自然と裏面照射型センサの特徴を備える”というのは単層でも意味がありそうですね。
つまり、わざわざ二つの基板を張り合わせてPDを配線の上方に持ってこなくても、普通に作れば配線の上方になっているという意味で。
おっしゃる様にこれなら三層センサよりも実用化は早そうです。
教えて頂いた資料を見ましたが(オリジナル資料の飽和の記載単位が~/mm^2になっていたのはご愛嬌(^^;))、9500electron/um^2という飽和は、本blog42番目のオリンパスのセンサスペックと比較して確かに+12dB以上ありそうです。
また、断面写真からは膜自体の厚さは1umを遥かに下回る様に見受けられますので、これでちゃんと可視光を吸収しきれるのであれば、裏面照射型センサよりも(こちらも教えて頂いた通り)入射角度依存は更に改善されそうです。
いや~楽しみです。今後はVLSIシンポジウムも情報収集の対象に入れさせてもらうようにしたいと思います。
お返しにと言っては恩着せがましいですが、以下の様なセンサも世の中では研究されているようです。同じfilm繋がりで。こちらも単層から始まり、将来は3層も視野に入れているようです。やはり計画よりも出荷が遅れているようで、どうなるかはわかりませんが・・・
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20100325/181329/?ST=d-ce
ご存知でしたら失礼しました。
今後とも色々教えてください(__)
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