Education

Dunne-film kleurensensor bereikt hogere resolutie

De scherpte van een tv-beeld is niet alleen afhankelijk van de resolutie van de tv, maar ook van de resolutie van de camera waarmee het beeld is vastgelegd.

De Roemeen Daniel-Puiu Poenar promoveert vandaag op een nieuw type intelligente kleurensensor die een hogere resolutie bereikt dan de klassieke smartsensor.

In de conventionele kleurensensor liggen de cellen die blauw, groen en rood licht meten naast elkaar op de chip. Onderzoekers bij de vakgroep elektronische instrumentatie vonden dat niet economisch en besloten de drie cellen op elkaar te leggen. Daardoor kunnen er meer meetcellen op een chip en kan hogere resolutie worden bereikt.

Een afstudeerder op de vakgroep maakte een sensor die geheel uit silicium bestaat. Dat materiaal heeft namelijk uit zichzelf al een scheidende werking: het absorbeert licht als functie van de golflengte. Het blauwe licht blijft dicht onder het oppervlak, het groene licht dringt wat verder door en het rode komt het diepst. De drie kleurgebieden zitten dus in de chip verzonken.

Poenar: ,,Deze sensor werkt goed, maar heeft zijn beperkingen. Doordat het gebruik maakt van de eigenschappen van het silicium zelf, is de sensor weinig flexibel. Hij is niet zodanig in te stellen dat hij extra nauwkeurig verschillen meet in een bepaald kleurengebied. Daarnaast is voor het maken van deze sensor een speciale techniek nodig, de epitaxale overgroei, en niet iedere chipfabrikant heeft die techniek in huis.”

Poenar ontwikkelde een dunne-film kleurensensor waarbij hij op de siliciumondergrond twee laagjes van polysilicium aanbrengt. Die laagjes detecteren de kleuren blauw en groen. Het rood dringt helemaal door tot de bodem van silicium. In dit filter zijn de kleurenlaagjes dus van elkaar gescheiden.

De dikte van de laagjes is variabel, afhankelijk van waar de sensor voor gebruikt gaat worden. Op die manier is de sensor extra gevoelig te maken voor bijvoorbeeld de verschillen tussen rood en rood/groen. Dat kan handig zijn in de voedingsindustrie om rijpe en bijna rijpe tomaten van elkaar te scheiden. Poenar: ,,Het principe van de chip werkt nu, maar het kan nog wel twee jaar duren voordat de eerste versie klaar is voor industriële toepassing. (J.O.)

Joyce Ouwerkerk

De scherpte van een tv-beeld is niet alleen afhankelijk van de resolutie van de tv, maar ook van de resolutie van de camera waarmee het beeld is vastgelegd. De Roemeen Daniel-Puiu Poenar promoveert vandaag op een nieuw type intelligente kleurensensor die een hogere resolutie bereikt dan de klassieke smartsensor.

In de conventionele kleurensensor liggen de cellen die blauw, groen en rood licht meten naast elkaar op de chip. Onderzoekers bij de vakgroep elektronische instrumentatie vonden dat niet economisch en besloten de drie cellen op elkaar te leggen. Daardoor kunnen er meer meetcellen op een chip en kan hogere resolutie worden bereikt.

Een afstudeerder op de vakgroep maakte een sensor die geheel uit silicium bestaat. Dat materiaal heeft namelijk uit zichzelf al een scheidende werking: het absorbeert licht als functie van de golflengte. Het blauwe licht blijft dicht onder het oppervlak, het groene licht dringt wat verder door en het rode komt het diepst. De drie kleurgebieden zitten dus in de chip verzonken.

Poenar: ,,Deze sensor werkt goed, maar heeft zijn beperkingen. Doordat het gebruik maakt van de eigenschappen van het silicium zelf, is de sensor weinig flexibel. Hij is niet zodanig in te stellen dat hij extra nauwkeurig verschillen meet in een bepaald kleurengebied. Daarnaast is voor het maken van deze sensor een speciale techniek nodig, de epitaxale overgroei, en niet iedere chipfabrikant heeft die techniek in huis.”

Poenar ontwikkelde een dunne-film kleurensensor waarbij hij op de siliciumondergrond twee laagjes van polysilicium aanbrengt. Die laagjes detecteren de kleuren blauw en groen. Het rood dringt helemaal door tot de bodem van silicium. In dit filter zijn de kleurenlaagjes dus van elkaar gescheiden.

De dikte van de laagjes is variabel, afhankelijk van waar de sensor voor gebruikt gaat worden. Op die manier is de sensor extra gevoelig te maken voor bijvoorbeeld de verschillen tussen rood en rood/groen. Dat kan handig zijn in de voedingsindustrie om rijpe en bijna rijpe tomaten van elkaar te scheiden. Poenar: ,,Het principe van de chip werkt nu, maar het kan nog wel twee jaar duren voordat de eerste versie klaar is voor industriële toepassing. (J.O.)

Joyce Ouwerkerk

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.