通過一系列工藝技術改進,940nm波長的近紅外成像量子效率達50%,打破了豪威科技(OmniVision)在業內的紀錄;實現提高品質、擴大範圍、降低光源功率需求的目標。
通過提高靈敏度,CMOS影象感測器可以在相同光量條件下捕獲解析度更高和距離更遠的影象,進一步擴大影象檢測範圍。此外,基於Nyxel 2的攝像系統還可以減少LED燈的數量,從而降低總體功耗,延長電池壽命。正因為Nyxel 2技術可以帶來這些附加好處,所以對於監視系統、駕駛室內自動駕駛監控系統以及移動裝置內的屏下感測器(新興產品)而言,Nyxel 2是一種非常理想的技術。豪威科技工藝工程副QuattroporteLindsay Grant表示:“Nyxel 2技術進一步擴大了豪威科技在近紅外CMOS影象感測領域的優勢。不斷追求近紅外效能的極限,給幾乎或完全無光的環境中執行的各種應用開闢了新的可能性,例如更精準的駕駛員狀態監控,更完善的安保系統監視能力,以及全新的屏下感測技術在移動裝置上的應用。”
由於近紅外光可利用可見光譜之外的波長照亮物體,以避免對周圍環境的任何干擾,所以目前機器視覺和夜視攝像機應用主要依靠近紅外技術。此外,由於夜空中近紅外光子比可見光子多,因此在更高的近紅外靈敏度條件下,可以在夜間捕獲解析度更高的影象,而無需更多的耗電LED燈,從而該技術成為電池供電和夜視安防攝像機應用的理想解決方案。在2017年引入Nyxel技術之前,其它的近紅外檢測方法都遠遠不能滿足下一代移動產品和增強現實(AR)和虛擬現實(VR)產品(配有嵌入式機器視覺應用)以及汽車和安防攝像機(對近紅外靈敏度要求較高)的效能需求。
然而,這種方法會導致串擾,並降低了調製傳遞函式(MTF)。通常業界通過引入深溝槽隔離(DTI)來嘗試克服這一點,但結果往往會造成破壞影象黑暗區域的缺陷。藉助Nyxel 2技術, 豪威科技進一步完善了其顛覆性的近紅外成像方法,將厚矽畫素架構與擴充套件深溝槽隔離相結合,從而改善量子效率,再通過悉心管理操作晶圓的表面紋理,以保持調製傳遞函式,並不影響感測器的暗電流。
通過這些改進,豪威科技的Nyxel 2技術現在可在940nm波長處實現50%的量子效率,較之第一代提高25%,這是基於2.9微米畫素的測量資料。在850nm近紅外波長處,Nyxel 2技術可實現70%的量子效率,這不僅在第一代的基礎上提高了17%,還可以與那些在可見光下執行的頂級RGB影象感測器的量子效率水平相媲美。通過這些Nyxel 2技術改進,提高了影象品質,擴大了影象檢測範圍,進一步降低了光源需求,從而降低功耗,延長電池壽命。
Nyxel 2技術的效能改進為設計師們提供了各種新的可能性。就監視系統而言,可進一步減少安防攝像頭附近的紅外LED燈數量,從而節約成本,並降低功耗,或者可利用相同數量的LED燈,提高在無光條件下捕獲影象的亮度。就自動駕駛員監控系統而言,可提高精準度,同時還可以減少在駕駛室內光線不好的地方安裝LED燈的數量。就智慧手機而言,可減少LED燈數量,有助於不斷延長電池壽命,同時對更多的元件進行緊湊設計,有利於設計創新和降低BOM成本。