Компанія Sony розробила багатошарову матрицю КМОП для мобільних камер нового покоління. Система покладається на "двошарові транзисторні пікселі" — вона поглинає приблизно вдвічі більше світла, розширює динамічний діапазон і знижує рівень шуму. Нова технологія дозволить розробникам матриць покращувати властивості камер не тільки при поточних, але і при менших пікселях — сенсори смартфонів стануть ще менше, але знімати будуть набагато краще.
Інженери Sony пояснили, що, як правило, у датчиках зображення фотодіоди та піксельні транзистори розміщуються на одній підкладці, але їм вдалося обійти це обмеження. У новій конструкції розробники розділили фотодіоди та транзистори на два сусідні шари. В результаті, компанія створила датчик, який приблизно вдвічі збільшує рівень сигналу насичення.
Варто відзначити, що рівень сигналу насичення є безпосередньою здатністю датчика збирати світло. Однак це основний стробуючий фактор — він впливає на те, наскільки точно датчик може інтерпретувати світлову інформацію в темряві. На додаток, кожен шар датчика тепер можна оптимізувати окремо. Це означає, що Sony може подвоїти світлонасиченість сенсора або, наприклад, кількість заряду, яке буде утримувати кожен піксель. Останнє рішення, своєю чергою, розширює динамічний діапазон і знижує рівень шумів.
За словами розробників, їх інновація особливо корисна при зйомці в умовах поганого освітлення — вночі або в закритих приміщеннях без студійного світла. Нова технологія накладання також дозволить використовувати нові архітектури, які в реальному часі налаштовуватимуть кожен шар фотодіода та піксельного транзистора. Готова картинка буде яскравішою та насиченою, але без ефекту «замиленого фото».
«Оскільки піксельні транзистори, відмінні від передавальних вентилів (TRG), включаючи транзистори скидання (RST), селективні транзистори (SEL) та транзистори підсилювача (AMP), займають шар без фотодіодів, розмір транзистори підсилювача може бути збільшений. Збільшивши розмір транзистора підсилювача, нам вдалося суттєво знизити рівень шуму, якому схильні зображення у нічний час та інші зображення у темряві», — розповіли представники Sony у рамках презентації на Міжнародній конференції з електронних пристроїв IEEE.
Sony відзначила, що нова система призначена для датчиків мобільних камер, але не вказала терміни, коли перші сенсори з'являться у споживчій електроніці. Враховуючи, що камери Sony встановлюються практично у всі сучасні флагмани, технологія двошарових транзисторних пікселів, ймовірно, стане доступною для багатьох ключових гравців ринку, включаючи Apple, Samsung і Xiaomi, протягом декількох років, якщо не швидше.
За матеріалами джерела:
Якщо вам цікаві новітні розробки в науковій та технічній сфері, підпишіться на електронну версію нашого журналу. 
Там ви знайдете ексклюзивні матеріали, які не були опубліковані на нашому сайті!