"Kwantowe kropki" - CMOS zyskuje

Katarzyna G. 11.06.2010, czytano 561 razy, pobrano kod HTML 1 razy, komentarzy 0.

Przetwornik (matryca) to element w kamerze lub aparacie fotograficznym przetwarzający przygotowany przez obiektyw obraz na impulsy elektryczne. Obecnie stosowane są dwie główne technologie wykonania matryc: CCD i CMOS.

CMOS jest znacznie tańsza natomiast CCD oferuje znacznie większą czułość i mechanizmy poszerzające dynamikę obrazu.
Najnowsze osiągnięcie firmy InVisage Technologies zmieni ten pogląd. Przetworniki QuantumFilm wykorzystują ostatnie osiągnięcia nanotechnologii, a w szczególności zjawiska zachodzące w tzw. „kropkach kwantowych”. Kropki kwantowe to układy cienkowarstwowe o grubości od kilku do kilkudziesięciu nanometrów, pocięte na komórki ("kropki") o podobnych wymiarach. Warto przy tym pamiętać, że długość fali światła widzialnego wynosi od 400 - 700 nm, a 1 nanometr to jedna milionowa milimetra.

Przechwytywanie fotonów zwiększających energię elektronów to podstawa działania przetworników. W układach QuantumFilm uczyniono proces przechwytywania bardziej efektywnym. W "kropce kwantowej" powierzchnia i grubość warstwy są tak niewielkie, że ograniczają swobodne ruchy cząstek atomu. Stosując analogię do strzelnicy sportowej - pozwala to strzelać fotonem do tarczy nieruchomej, zamiast do nieustannie drgającej w sposób chaotyczny.
Zastosowanie technologii "kropek kwantowych w postaci dodatkowej błony - QuantumFilm nałożonej na przetwornik CMOS zmniejsza ilość utraconych fotonów, która wynosi do 5 - 10% (zamiast dotychczasowych 75% w CMOS). Dzięki temu przetwornik przechwytuje blisko 4x więcej światła, czyli 90 - 95% promieniowania. Pozwala to na zapisywanie obrazu nawet w bardzo trudnych warunkach oświetleniowych. Tak wysoka sprawność przekłada się wprost na wzrost rozdzielczości i czułości przetwornika.

Warstwa QuantumFilm naniesiona na przetwornik CMOS

 

Przechwytywanie fotonów zwiększających energię elektronów to podstawa działania przetworników. W układach QuantumFilm uczyniono proces przechwytywania bardziej efektywnym. W "kropce kwantowej" powierzchnia i grubość warstwy są tak niewielkie, że ograniczają swobodne ruchy cząstek atomu. Stosując analogię do strzelnicy sportowej - pozwala to strzelać fotonem do tarczy nieruchomej, zamiast do nieustannie drgającej w sposób chaotyczny.
Zastosowanie technologii "kropek kwantowych w postaci dodatkowej błony - QuantumFilm nałożonej na przetwornik CMOS zmniejsza ilość utraconych fotonów, która wynosi do 5 - 10% (zamiast dotychczasowych 75% w CMOS). Dzięki temu przetwornik przechwytuje blisko 4x więcej światła, czyli 90 - 95% promieniowania. Pozwala to na zapisywanie obrazu nawet w bardzo trudnych warunkach oświetleniowych. Tak wysoka sprawność przekłada się wprost na wzrost rozdzielczości i czułości przetwornika.

 

Widok przetwornika QuantumFilm
(źródło: http://www.invisageinc.com )

 

QuantumFilm jest idealnym rozwiązaniem dla szerokiej gamy urządzeń przetwarzających obraz. Dodatkowo, QuantumFilm został zaprojektowany bazując na już wytwarzanych przetwornikach, dlatego wdrożenie nowej technologii będzie wymagało niewielkiego dostosowania linii produkcyjnej. Rewolucja w najbliższym czasie powinna nastąpić na rynku telefonów komórkowych (już pod koniec 2010 roku), a następnie w telewizji przemysłowej, wśród web kamer, kamer stosowanych w pojazdach i na rynku aparatów fotograficznych.
"Kwantowe kropki" mogą stać się prawdziwym przełomem w medycynie. Mogą służyć jako znaczniki w diagnostyce, a także jako doręczyciele mikroskopijnych porcji leków do chorych komórek, szczególnie obiecujących rezultatów można spodziewać się w onkologii.

 

Przetwornik QuantumFilm ma szansę zdominować rynek

Technologia "kropek kwantowych" należy do najbardziej obiecujących w dziedzinie techniki. Dzięki jej zastosowaniu możliwa jest budowa nowych przetworników, takich jak QuantumFilm, ale także źródeł światła o znacznie większej wydajności, w tym także laserów.

Podobał Ci się ten artykuł? Oceń na TAK lub NIE.       0