高感度と広ダイナミックレンジ性能を両立した高性能CMOSイメージセンサ

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360151
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 須川 成利 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70321974)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路 / イメージセンサ

研究概要

横型オーバーフロー蓄積容量構造を画素内に設け, 画素内の光電変換部のPN接合構造, 絶縁膜界面, 素子分離界面, コンタクトシリサイド界面等の最適化を図り, 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イメージセンサチップを設計, 試作した. その結果, 課題であった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, 暗時性能を1桁以上向上させた撮像技術の基礎を築くことができた.

研究成果

• [雑誌論文] A Very Low Dark Current Temperature-Resistant Wide Dynamic Range Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor (2008)
  • 著者名/発表者名: Koichi Mizobuchi, Satoru Adachi, Jose Tajada,Hiromichi Oshikubo, Nana Akahane and Shigetoshi Sugawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 5390-5395
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Sensitivity Dynamic Range Enhanced CMOS Imager with Noise Suppression (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoru Adachi, Woonhee Lee, Nana Akahane, Hiromichi Oshikubo, Koichi Mizobuchi and Shigetoshi Sugawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 47 ページ: 2761-2766
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 200-μV/e^-CMOS Image Sensor With 100k-e^-Full Well Capacity (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoru Adachi, Woonhee Lee, Nana Akahane, Hiromichi Oshikubo, Koichi Mizobuchi and Shigetoshi Sugawa
  • 雑誌名: IEEE Journal of Solid-State Circuits 43 ページ: 823-830
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高温下の耐性・撮像性能を改善した広ダイナミックレンジCMOSイメージセンサ (2008)
  • 著者名/発表者名: 溝渕孝一, 足立理, 山下友和, 岡村誠一郎, 押久保弘道, 赤羽奈々, 須川成利
  • 雑誌名: 映像情報メディア学会誌 62 ページ: 368-375
  • 査読あり
• [学会発表] The Dynamic-R ange Enhancement Technology for CMOS Image Sensors (2008)
  • 著者名/発表者名: Shigetoshi Sugawa et.al.
  • 学会等名: International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Recent Progress on Wide Dynamic Range Image Sensors (2007)
  • 著者名/発表者名: Shigetoshi Sugawa et.al.
  • 学会等名: International Display Workshops
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] A High S/N Ratio and High Full Well Capacity CMOS Image Sensor with Active Pixel Readout Feedback Operation (2007)
  • 著者名/発表者名: Woonhee Lee et.al.
  • 学会等名: IEEE Asian Solid-State Circuits Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2007-11-14
• [産業財産権] Solid-state imaging device, line sensor and optical sensor and method of operating solid-state imaging device (2009)
  • 発明者名: 須川成利
  • 権利者名: 東北大学
  • 産業財産権番号: 特許United State Patent, 7,518,143
  • 出願年月日: 2009-04-14