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頂點(diǎn)光電子商城2022年3月11日消息，韓國(guó)三星和Omnivision（簡(jiǎn)稱OV，中文名豪威科技，總部位于加州圣克拉拉）最近都宣布，其最新款圖像傳感器的像素間距已經(jīng)達(dá)到了0.56μm，基本上與綠光的波長(zhǎng)相同。
上市時(shí)間
OV透露，新款圖像傳感器的分辨率達(dá)到了2億像素，像素間距為0.56μm，將會(huì)在今年晚些時(shí)間上市，供客戶購(gòu)買(mǎi)，預(yù)計(jì)到2023年被安裝到智能手機(jī)上。
三星并沒(méi)有透漏其0.56μm圖像傳感器的上市時(shí)間，只是在今年二月份由電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）舉辦的ISSCC（國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議）上，公開(kāi)了這項(xiàng)新技術(shù)。
縮小像素間距會(huì)帶來(lái)一系列的難點(diǎn)
圖像傳感器的工作原理是，光經(jīng)過(guò)透鏡射到像素上，濾色器對(duì)光進(jìn)行過(guò)濾，再到光電二極管，光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并積累電荷，電荷經(jīng)過(guò)輸出電路，形成數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)。如果單純的縮小像素尺寸，會(huì)帶來(lái)一些其他的影響，導(dǎo)致圖像傳感器的性能下降。
小像素之間，相互串?dāng)_會(huì)更加明顯，從而影響信號(hào)輸出。因此，要縮小像素間距，同時(shí)保證性能，必須要解決串?dāng)_的問(wèn)題。三星和OV都采用了一種被稱為深溝槽隔離的技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，每個(gè)像素之間，都被一道深溝槽隔離開(kāi)來(lái)。同時(shí)，在透鏡與像素之間，還使用了較短的電介質(zhì)柵欄。
在介電質(zhì)柵欄的選取上，三星著重考慮對(duì)探測(cè)光的影響，最終選擇了一個(gè)創(chuàng)新方案---空氣腔。因?yàn)榭諝饩哂凶詈玫耐高^(guò)性，三星的工程師將柵欄的內(nèi)部做成了一個(gè)空氣腔，這樣量子效率提升7%，串?dāng)_降低了1.2%。
縮小像素帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是，像素能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存的電子數(shù)量更少了，這會(huì)降低圖像傳感器的靈敏度和線性動(dòng)態(tài)范圍。為了解決這個(gè)問(wèn)題，三星的工程師縮小了隔離槽，同時(shí)增加了光電二極管的體積，使其能轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存更多的電荷。
三星的工程師使用一種更高介電常數(shù)的材料，來(lái)替換絕緣材料，這樣可以有效降低暗噪聲。
為了給像素騰出更多的空間，三星和OV都采用了3D堆疊技術(shù)，并且將模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片直接與光電探測(cè)器芯片相連，將更多的空間留給了像素。OV基于自身的PureCel? Plus-S堆疊技術(shù)，同時(shí)將光電二極管精確地深嵌入硅基內(nèi)，在相同的光學(xué)模式下，具有更高的分辨率。
從供應(yīng)鏈上來(lái)看，三星似乎更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿菗碛凶约旱膱D像傳感器芯片工廠，而OV必須找像臺(tái)積電這樣代工廠來(lái)代工。
在設(shè)計(jì)層面，OV的超小像素圖像傳感器似乎更有優(yōu)勢(shì)。OV的圖像傳感器在具備0.56μm像素尺寸的同時(shí)，還有很高的量子效率和非常低的功耗，擁有優(yōu)秀的四相位檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)。
不過(guò)，這兩款超小像素尺寸圖像傳感器的真實(shí)性能，最終都要以實(shí)際上市之后，市場(chǎng)的反饋效果確定。
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