InVisage量子薄膜传感器开工生产 索尼有意合作

红山幻影

根据专访和Invisage公司现场的宣传视频，我们总结出量子膜拥有以下三大技术优势，这些新技术将会极大改善目前摄像头所遇到的亟待解决的问题。

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一、吸光能力是硅的8倍，吸光材料更薄，减少串扰
现有主流CMOS传感器的感光器件是Photo Diode（感光二极管），感光二极管的工作原理是利用特殊掺杂的硅，让照射进来的光子激发出电子空穴对，然后利用传输门TX读出，工作原理是很简单的，而硅材料的感光能力却非常弱。量子膜最大的革新就是解决了CMOS传感器感光度低这个痛点。

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如上图所示，橙色代表量子膜的吸光能力，灰色是硅的吸光能力，可以看到两者的差距极大。吸光能力提升的最大好处就是可以提高摄像头的动态范围，动态范围代表了手机究竟可以拍出多亮的白色和多暗的黑色，最好的体现就是夜间和强光下拍摄的质量。而低照度性能一直是CMOS传感器的最大弱点，也是手机无法在夜景出片的一个主要原因。

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另外量子膜在非可见光的光谱范围内的光灵敏度也非常高，如果有红外线补光，可以利用这个特性来用量子膜传感器开发手势识别等应用。

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二、量子薄膜传感器模组比CMOS传感器模组尺寸更小
可以说目前手机等移动设备为了追求美感，都会把机器设计的越来越薄，而影响厚度最大的瓶颈就是摄像头模组的高度。即使是极度追求外观极致的苹果公司，在iPhone 6上也不得不将摄像头突出。摄像头模组主要受传感器尺寸、镜片TTL值，马达高度这三个因素影像，目前来看如果镜片TTL值太低，也会产生畸变，中心和四周解像力达不到要求等。同样，马达也同样重要，目前VCM马达的厚度已经基本做到了极限，如果再往下走，就会很大的影响成像质量。

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量子膜的生产工艺可以轻易地实现5nm，也就是说结合自身的高吸光特性，量子膜的像素尺寸可以做到更小，也就是说相同性能下量子薄膜传感器相比CMOS图像传感器拥有尺寸和高度双重优势，这样对于很多体积有限的IOT设备，都有了集成摄像头的可能性，这也是InVisage公司认为量子薄膜图像传感器未来的市场容量是现有CMOS图像传感器的十倍的原因。

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量子膜的吸收层比传统BSI的CMOS传感器的硅厚度低0.8mm。手机机摄像头模组现在每降低0.1mm都要面临惊人的难度，而采用量子膜却可以使模组厚度降低0.8mm，这是多么大的一个进步！

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三、全局快门

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目前的CMOS传感器技术都是采用Rolling shutter（卷帘快门）方式，通过传感器逐行曝光的方式实现的，在曝光开始的时候，传感器逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。每列像素曝光有先后顺序，不可能在同一时间点完成所有像素曝光。对于CMOS传感器，Rolling shutter可以达到更高的帧速，但当曝光不当或物体移动较快时，会出现部分曝光（partial exposure）、斜坡图形（skew）、晃动（wobble） 等现象。

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而量子膜可以整体断电，所以可以轻易的实现global shutter（全局快门），全局快门可以更容易的拍摄动态目标，使画面保持稳定，而且也会很好的处理闪光灯和曝光匹配的问题。

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量子膜这三大技术优势可以说都是目前CMOS图像传感器的痛点，我们将持续关注量子膜图像传感器量产后的表现，如真能顺利量产并实现这些技术优势，那会为消费电子行业带来一场新的技术革命。

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最后附上传统技术（硅）与量子膜的技术对比图：