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三星和OV的图像传感器之争 同时公布超小像素间距图像传感器

        顶点光电子商城2022年3月11日消息,韩国三星和Omnivision(简称OV,中文名豪威科技,总部位于加州圣克拉拉)最近都宣布,其最新款图像传感器的像素间距已经达到了0.56μm,基本上与绿光的波长相同。


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上市时间


        OV透露,新款图像传感器的分辨率达到了2亿像素,像素间距为0.56μm,将会在今年晚些时间上市,供客户购买,预计到2023年被安装到智能手机上。

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        三星并没有透漏其0.56μm图像传感器的上市时间,只是在今年二月份由电气与电子工程师协会(IEEE)举办的ISSCC(国际固态电路会议)上,公开了这项新技术。


缩小像素间距会带来一系列的难点


        图像传感器的工作原理是,光经过透镜射到像素上,滤色器对光进行过滤,再到光电二极管,光电二极管进行光电转换,并积累电荷,电荷经过输出电路,形成数字信号或模拟信号。如果单纯的缩小像素尺寸,会带来一些其他的影响,导致图像传感器的性能下降。


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        小像素之间,相互串扰会更加明显,从而影响信号输出。因此,要缩小像素间距,同时保证性能,必须要解决串扰的问题。三星和OV都采用了一种被称为深沟槽隔离的技术来解决这个问题,每个像素之间,都被一道深沟槽隔离开来。同时,在透镜与像素之间,还使用了较短的电介质栅栏。


        在介电质栅栏的选取上,三星着重考虑对探测光的影响,最终选择了一个创新方案---空气腔。因为空气具有最好的透过性,三星的工程师将栅栏的内部做成了一个空气腔,这样量子效率提升7%,串扰降低了1.2%。


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        缩小像素带来的另一个问题是,像素能转化和储存的电子数量更少了,这会降低图像传感器的灵敏度和线性动态范围。为了解决这个问题,三星的工程师缩小了隔离槽,同时增加了光电二极管的体积,使其能转化和储存更多的电荷。


        三星的工程师使用一种更高介电常数的材料,来替换绝缘材料,这样可以有效降低暗噪声。


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        为了给像素腾出更多的空间,三星和OV都采用了3D堆叠技术,并且将模数转换器芯片直接与光电探测器芯片相连,将更多的空间留给了像素。OV基于自身的PureCel® Plus-S堆叠技术,同时将光电二极管精确地深嵌入硅基内,在相同的光学模式下,具有更高的分辨率。


        从供应链上来看,三星似乎更有优势,因为三星拥有自己的图像传感器芯片工厂,而OV必须找像台积电这样代工厂来代工。


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        在设计层面,OV的超小像素图像传感器似乎更有优势。OV的图像传感器在具备0.56μm像素尺寸的同时,还有很高的量子效率和非常低的功耗,拥有优秀的四相位检测自动对焦技术。


        不过,这两款超小像素尺寸图像传感器的真实性能,最终都要以实际上市之后,市场的反馈效果确定。