| Research Abstract |
本研究の日的は, 感度向上とダイナミックレンジ拡大のトレードオフを解消した超高感度性能を有する高性能イメージセンサを創出し, 超高感度広ダイナミックレンジ撮像技術の基礎を築くことである. 本年度は, 初年度の研究をさらにブラッシュアップし, 本研究のイメージセンサの完成度を高めた. 具体的には,
1. デバイス構造・製造プロセスブラッシュアップ : 初年度で作成したイメージセンサによる撮像実験をもとに, 画素内の光電変換部に対して, 寄生容量のさらなる排除, PN接合内部電界緩和およびゲート・拡散層間電界緩和の最適化, 絶縁膜界面, 素子分離界面, コンタクトシリサイド界面レイアウトマージン等の最適化を図り, 画素構造の完成度を高めた.
2. イメージセンサ設計 : 撮像実験をもとに, 垂直走査回路, 水平走査回路, 雑音除去回路設計を改善した新しいイメージセンサチップの再設計を行った.
3. イメージセンサ試作 : 初年度同様, 東北大学と半導体メーカのクリーンルームを相互に有効活用してイメージセンサの試作を行った.
4. 撮像実験・評価 : 高画質デジタルカメラ, 車載, 監視などへの応用展開を想定した様々なシーンの撮像実験を行い, 幅広い堅牢なカメラシステムを作成し, 撮像実験・評価を実施した.
その結果, 光電変換感度とダイナミックレンジの積を従来のCCD・CMOSイメージセンサよりも1桁以上向上させ, 感度向上とダイナミックレンジ拡大のトレードオフを解消した高性能イメージセンサを作成することができた. そして, 超高感度広ダイナミックレンジ撮像技術の基礎を築くことができた.
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