量子点技术创建高分辨率三层传感器

袁丹

近期影像科技研究机构正在开发基于量子点技术的三层传感器，是一款低成本、灵活、高动态范围的传感器。量子点是纳米级半导体晶体，其大小和成分可用于“调整”它们吸收或发射光的频率。伊利诺伊州西北大学和三所韩国大学的研究人员在《先进材料》杂志上发表了他们的研究结果。

分层量子点光电探测器如何吸收不同颜色的光

新型的传感器在不同深度吸收不同频率的光，虽然量子点的特性是可以针对特定频率进行调整，但该团队使用的“红色”量子点实际上对红色、绿色和蓝色光都很敏感。反过来，“绿色”则对绿色和蓝色光很敏感，只有蓝色具有完全选择性。

当接收到光时，传感器可以根据产生的电流检测其波长（颜色）：电流越高，激活的点层越多。有趣的是，虽然它在概念上听起来与适马Foveon的堆叠 CMOS 传感器相似，但它们在本质上是相反的：光线不仅仅在单层中被整齐地捕获，一些波长还在多层被捕获，只是捕获每个波长的特定层略有不同。

对于颜色和强度测量，研究团队开发了一种更复杂的电路，在分层光电探测器旁边配备专用的红色、绿色和蓝色传感器。尽管这项研究处于早期阶段（不要指望你的下一台相机中会配备它），但从技术上讲已经足够先进，它的许多設计考虑都围绕着设备的可制造性。

研究人员制作的设备每平方厘米有5500个传感器元件，应用于柔性薄膜背衬。这比以前的同类设备多出大约3.5倍，因此在与传统CMOS竞争之前仍需要实现小型化。