Near‐Infrared Imaging Highly Enhanced by Pixel‐Level Integrated Plasmonic Metasurfaces on CMOS Image Sensors

材料科学 等离子体子 光探测 图像传感器 光电子学 像素 CMOS芯片 光电二极管 光电探测器 近红外光谱 CMOS传感器 吸收(声学) 活动层 光学 图层(电子) 纳米技术 薄膜晶体管 物理 复合材料
作者
Xianghong Nan,Qi‐Tai Zheng,Yajin Dong,Yongjun Liu,Dahui Pan,Bojun Chen,Haiquan Wang,Huifan He,Yunyang Gong,Long Wen,Qin Chen
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:12 (35) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adom.202401824
摘要

Abstract Near‐infrared (NIR) photodetection and imaging have sparked significant interests across a wide range of applications. While silicon photodiodes are commonly employed, the small light absorption coefficients of Si in NIR severely limit the performance, especially in the case of thin active Si layers. Although various light harvesting techniques are proposed to increase light absorption of Si, pixel‐level strategy for enhanced NIR imaging is still challenging in CMOS image sensors (CISs) with a pixel size in only a micron scale. In this paper, plasmonic metasurfaces are intimately integrated on top of 2.3 µm thick Si active regions of the pixels of a backside illumination (BI)‐CIS for NIR imaging for the first time. 200% improved photoresponsivity is obtained in experiments in such a planar Si layer rather than patterning the Si layer with potential damage to the active region. Numerical simulation results reveal highly enhanced light intensity in the thin active Si layer due to the presence of plasmonic metasurfaces. Significantly improved imaging brightness and signal‐to‐noise ratio of NIR imaging are demonstrated under both laser and LED illumination. This CMOS‐compatible technique is expected to hold promising potentials in applications including machine vision, iris certification, light detection and ranging (LiDAR), and optical communication in data centers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
orixero的应助被李蔚然采纳,获得10
2秒前
2秒前
Orange的应助被明亮海冬采纳,获得10
3秒前
开心的吗喽完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
FashionBoy的应助被懒洋洋采纳,获得10
3秒前
xiang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
JamesPei的应助被风趣的文博采纳,获得30
5秒前
罗明芳发布了新的文献求助10
5秒前
伊伊醉美完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国的应助被hongzwang2采纳,获得10
6秒前
情怀的应助被LiyanShen采纳,获得10
6秒前
7秒前
懒羊羊的忠实粉丝完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
秋风的应助被伊伊醉美采纳,获得10
8秒前
8秒前
汝坤发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
wyfnxmu发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
专一的裘发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
严逆发布了新的文献求助10
13秒前
欢呼亦绿发布了新的文献求助10
13秒前
活力的问安完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jasper的应助被爱学习的耗汁采纳,获得10
14秒前
14秒前
SchoLar完成签到 ,获得积分10
15秒前
xiangrug完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
章什么充完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
Jasper的应助被pingan采纳,获得10
17秒前
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
从自在到自觉:中华民族观念形成研究:全二册 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7999212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9452859
关于积分的说明 21141525
捐赠科研通 7572430
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3380847
关于科研通互助平台的介绍 2513719
邀请新用户注册赠送积分活动 2414692