最新一期的頂級科學(xué)期刊《Advanced Materials尖端材料》披露，華人科學(xué)家實現(xiàn)了世上第一個50納米級的超高分辨率數(shù)字圖像傳感器，打破了這個領(lǐng)域數(shù)字圖像傳感器像素尺寸為1微米的行業(yè)極限，引起國際電子、軍工、航天、醫(yī)療、激光、信息存儲技術(shù)以及有關(guān)部門的合作興趣。6日，擁有這個技術(shù)的中國籍科學(xué)家宋金會教授對《環(huán)球時報》記者表示，會優(yōu)先考慮這項技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用和推廣，并持續(xù)保持團隊在這個前沿高科技領(lǐng)域的研發(fā)優(yōu)勢。
根據(jù)美國行業(yè)學(xué)術(shù)期刊《尖端材料》中的文章，（“An Ultrahigh-Resolution Digital Image Sensor with Pixel Size of 50 nm by vertical Nanorod Arrays”2015,27, 4454-4460）， 美國阿拉巴馬大學(xué)華人學(xué)者宋金會教授研究組報道了一種基于納米半導(dǎo)體技術(shù)的新型數(shù)字圖像傳感器，其像素尺寸竟然成功縮小到了50納米，大幅度打破當(dāng)前數(shù)字圖像傳感器像素尺寸極限（1微米，即1000納米）。這在數(shù)字圖像傳感器技術(shù)史上是里程碑性的突破。宋金會教授帶領(lǐng)他的博士研究生江城鳴通過利用三維半導(dǎo)體納米材料，納米材料表面修飾技術(shù)，以及完全不同于當(dāng)前數(shù)字圖像傳感器的器件機理，研制出僅有50納米直徑大小的傳感器像素，而且這一微小像素仍具有圖像采集傳感功能。
宋金會教授6日在接受《環(huán)球時報》記者獨家采訪時表示，“當(dāng)前數(shù)字圖像傳感器分辨率的突破，必須要從傳感器材料和結(jié)構(gòu)兩方面都進行徹底的革新，而不能靠在原器件構(gòu)架和材料的基礎(chǔ)上的改進。他們的超高分辨率數(shù)字圖像傳感器的實現(xiàn)正是基于在半導(dǎo)體光電材料和奇妙的新型三維器件的機理上得以實現(xiàn)的。”
宋教授介紹說，具體而言，首先他們定義了一個新的數(shù)字電路基本元件：光子場效應(yīng)管（PET）。PET具有兩電極結(jié)構(gòu)，甚至簡單于CMOS數(shù)字圖像傳感器像素中的一個場效應(yīng)管放大器，但是PET卻能實現(xiàn)光強傳感和放大雙重功能。也就是說，PET以一個異常簡單的半導(dǎo)體元件結(jié)構(gòu)卻能實現(xiàn)數(shù)字圖像傳感器像素中光電二極管，場效應(yīng)管放大器的綜合像素功能，進而為簡化數(shù)字圖像傳感器結(jié)構(gòu)打下了堅實的基礎(chǔ)。在定義PET的基礎(chǔ)上，他們利用電子束光刻以及半導(dǎo)體納米柱自然生長的綜合方法，制備出三維PET納米像素陣列，進一步縮小了像素平面面積的大小。另外他們巧妙的利用了納米材料表面修飾，以及納米半導(dǎo)體陣列與金屬電極之間的肖特基勢壘，極大的降低了傳感器噪音。納米半導(dǎo)體材料加上三維的器件結(jié)構(gòu)，使得這一新型數(shù)字圖像傳感器的分辨率大幅度超越當(dāng)前數(shù)字圖像傳感器極限，將最高分辨率從1微米直接降到50納米。如果按當(dāng)前流行的全幅相機傳感器尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，如果采用這一新型數(shù)字圖像傳感器技術(shù)，全幅傳感器將擁有驚人的3000多億像素，是現(xiàn)在傳感器的10000倍。
宋教授的研發(fā)團隊對《環(huán)球時報》記者表示，這一超高分辨率將對圖像信息存儲，超分辨顯微技術(shù)，光與物質(zhì)相互作用，以及光子計算機等一系列重要的技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響。研究團隊下一步將在這一新型傳感器基礎(chǔ)上，研究全帶寬相應(yīng)，即全彩色，高響應(yīng)速度的超高精度數(shù)字圖像傳感器，并進一步以此為基礎(chǔ)推進其在基礎(chǔ)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
宋金會教授于1998年本科畢業(yè)于南開大學(xué)物理系，2002年赴美到佐治亞理工學(xué)院深造，并于2004年獲得佐治亞理工學(xué)院物理系力學(xué)碩士學(xué)位，2008年獲得佐治亞理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系工學(xué)博士學(xué)位。2011年加入美國阿拉巴馬大學(xué)任教。他長期致力于納米科技的研究與應(yīng)用，迄今為止在國際專業(yè)期刊上發(fā)表科技論文50多篇。
20世紀(jì)后半頁以來，半導(dǎo)體技術(shù)的興起，引發(fā)人類社會第三次技術(shù)革命，數(shù)字化技術(shù)席卷眾多領(lǐng)域。在圖像記錄領(lǐng)域，數(shù)字圖像傳感器，以CCD（Charge-coupled Device,電荷耦合器件）和CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導(dǎo)體）為代表，迅速發(fā)展，并于21世紀(jì)初迅速替代絕大部分以膠片為載體的圖像信息記錄技術(shù)。
最近隨著微電子集成技術(shù)的發(fā)展，CMOS逐漸占據(jù)市場主體，廣泛應(yīng)用于民用，工業(yè)等廣泛領(lǐng)域，據(jù)美國權(quán)威市場調(diào)研公司IC Insights 報告，2015年僅CMOS這一主流數(shù)字圖像傳感器的民用市場銷售額將突破100億美金。（
- 蜜度索驥：以跨模態(tài)檢索技術(shù)助力“企宣”向上生長
- 華為舉辦原生鴻蒙之夜暨全場景新品發(fā)布會，推出HarmonyOS NEXT和多款新品
- HarmonyOS NEXT正式發(fā)布：原生應(yīng)用超15000個，開啟更多機型公測
- Gartner發(fā)布2025年十大戰(zhàn)略技術(shù)趨勢 代理型AI與AI治理入選
- 多項數(shù)據(jù)成果重磅發(fā)布，2024全球數(shù)商大會數(shù)據(jù)空間創(chuàng)新發(fā)展論壇在滬順利舉辦！
- 被歐盟重罰170億美元后，特朗普爆料蘋果CEO庫克打電話向自己求助
- 2024全球數(shù)商大會在上海盛大開幕，共繪數(shù)字經(jīng)濟新藍圖
- 2024全球數(shù)商大會開幕：數(shù)“聚”上海，“鏈”接數(shù)字經(jīng)濟新未來
- 大疆正式起訴美國國防部，就錯誤列入CMC制裁清單提出抗議
- 揭秘Neuralink腦機接口的“主刀人” 他是馬斯克野心的幕后操盤手
- 京東發(fā)言人證實：劉強東章澤天夫婦遭有組織造謠，警方已介入調(diào)查
免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責(zé)。本網(wǎng)站對有關(guān)資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責(zé)任。任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權(quán)或存在不實內(nèi)容時，應(yīng)及時向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細侵權(quán)或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。
