Технология А-pix® от компании Aptina

Принцип работы технологии A-pix® от компании Aptina / ON Semiconductor

A-pix® — технология, позволяющая повысить эффективность работы каждого отдельного пикселя. Она увеличивает процент фотонов, фиксируемых фотодиодом, что способствует снижению перекрёстных помех — одного из источников цифрового шума, проявляющегося на изображении в виде цветных точек. Особенно заметен такой шум на тёмных участках кадра.

Применение данной технологии позволяет достичь эффективности, сопоставимой с более дорогими сенсорами с задней подсветкой (BSI), впервые широко представленными компанией Sony в 2009 году. Суть BSI-технологии заключается в переносе структурных элементов пикселя вглубь, при этом фотодиод располагается ближе к поверхности и принимает свет без экранирования металлическими слоями.

Принцип работы технологии A-pix® можно проиллюстрировать следующим образом:

Иллюстрация 1: Обычный сенсор с передней подсветкой.

Иллюстрация 2: Сенсор с передней подсветкой и световодом — большая часть фотонов направляется к фотодиоду.

Иллюстрация 3: Сенсор с передней подсветкой, световодом и глубоким фотодиодом — практически все фотоны фиксируются.

На первой иллюстрации видно, что свет отражается от различных структур внутри пикселя. Часть фотонов, ослабленных отражениями, достигает фотодиода, а часть вовсе не фиксируется.

На второй иллюстрации в конструкции пикселя уже присутствует световод, который значительно эффективнее собирает падающий свет и направляет его к фотодиоду. Однако некоторая часть носителей заряда может теряться в верхних слоях структуры.

На третьей иллюстрации показано решение компании Aptina / ON Semiconductor — технология A-pix® с глубоким фотодиодом. Такая архитектура обеспечивает фиксацию практически всех фотонов, попадающих на пиксель, что повышает чувствительность и улучшает отношение сигнал/шум.