富士此次的研究成果表明,虽然有机CMOS完全不同于其它厂商争相开发的背面照射(BSI:backside illumination)技术,但富士借助于“材料研究”同样能够提高灵敏度,实现低成本化。假如能够大规模量产,那么登上主流地位也绝非幻想(注2)。
有机CMOS传感器不存在传统CMOS传感器的3大问题:
①滤色器过滤掉入射的近2/3可见光
②芯片表面与光电二极管距离远。这就像照射井底一样,斜向入射的光线可能无法入射到指定像素,或是偏转至相邻像素造成“混色”
③光电二极管的光电转换效率相当低
由于背面照射技术只能部分解决②中提到的问题。光线照射到没有布线层的硅的背面起到了相当大的作用,灵敏度大约能够提高到2倍。但混色问题依然存在,因此必须附加微透镜和遮光膜。而且需要利用机械及化学方法打薄晶圆以及防止污染对策。
光路短而且简单现行普通CMOS传感器、富士胶片2006年构想的有机CMOS传感器,以及此次用于彩色摄影的有机CMOS传感器的截面结构(a~c)。(b)能够最大程度地转换为电子,但结构非常复杂。(c)的转换率高于(a),且结构最为简单。