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유기광전변환막을 이용한 CMOS 이미지센서

전문가 제언: ○ 오늘날의 디지털 이미지의 해상력은 과거 필름의 해상력에 거의 근접하거나 보다 뛰어난 성능을 보이고 있다. 일부 광량이 약한 곳에서는 노이즈가 심하게 나타나는 등 디지털 이미지의 한계를 보여주는 부분이 있으나 꾸준한 개선노력이 이를 해결해 줄 것이다.

○ 본고에서는 디지털 이미지가 가지는 여러 문제점을 해결할 수 있는 방안의 하나로 유기광전변환막을 사용한 CMOS 이미지 센서를 제안하고 컬러필름의 이미지와 비교 실험을 하였다.

○ 필름의 감광유제 층이 녹, 청, 적색의 3층 구조로서 우수한 발색이 가능하게 된 것은 할로겐화은 입자의 특성인 광 투과성과 유기화합물인 증감색소에 따라 선택적 광흡수가 되기 때문이다. 디지털 이미지에서는 모자이크 모양의 각각의 픽셀구조에서 3색으로 분리된 컬러정보를 얻기 때문에 하나의 픽셀은 전체 컬러정보의 2/3를 잃게 된다.

○ 본고에서는 유기광전변환막을 이용하여 컬러필름의 감광유제와 같은 형식의 다층구조 소자를 구성하여 그 특성을 검토하였다. 전극에서 유기광전변환막 재료로의 주입전하가 증가함으로써 생기는 암전류는 그간 디지털 이미지 센서에서 노이즈로 지적되어 오고 있는 것인 바 암전류의 증가가 역시 문제되었다.

○ 오늘날 CMOS 이미지 센서가 과거의 문제점들을 해소해가며 20여 년간 독점적으로 사용되어오던 CCD 센서의 위치를 압박하고 있다. 이에는 저 소비전력과 저렴한 생산단가, 주변회로와 단일 칩으로의 전환 가능성, 일반 반도체 생산기술로 제작이 가능한 점 등의 장점을 가지고 있기 때문이다. 디지털 이미지에서 피할 수 없는 노이즈 문제, 속도 문제 등이 남아있으나 신호처리 기술의 발전으로 해결되기를 기대한다.

저자: Ihama Mikio, Takada Shunji
자료유형: 학술정보