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자료유형
학술저널
저자정보
Jae-Hyeok Hwang (Dong-A University) Yunkyung Kim (Dong-A University)
저널정보
한국광학회 Current Optics and Photonics Current Optics and Photonics Vol.7 No.5
발행연도
2023.10
수록면
485 - 495 (11page)

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The pixel size in high-resolution complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors continues to shrink due to chip size limitations. However, the pixel pitch’s miniaturization causes deterioration of optical performance. As one solution, a quad color filter (CF) array with pixel binning has been developed to enhance sensitivity. For high sensitivity, the microlens structure also needs to be optimized as the CF arrays change. In this paper, the covered microlens, which consist of four microlenses covered by one large microlens, are proposed for the quad CF array in the backside illumination pixel structure. To evaluate the optical performance, the suggested microlens structure was simulated from 0.5 μm to 1.0 μm pixels at the center and edge of the sensors. Moreover, all pixel structures were compared with and without in-pixel deep trench isolation (DTI), which works to distribute incident light uniformly into each photodiode. The suggested structure was evaluated with an optical simulation using the finitedifference time-domain method for numerical analysis of the optical characteristics. Compared to the conventional microlens, the suggested microlens show 29.1% and 33.9% maximum enhancement of sensitivity at the center and edge of the sensor, respectively. Therefore, the covered microlens demonstrated the highly sensitive image sensor with a quad CF array.
#CMOS image sensor #Covered microlens #FDTD simulation #Microlens #Quad color filter array

목차

I. INTRODUCTION
II. STRUCTURE OF THE COVERED MICROLENS
III. EXPERIMENTAL RESULTS AND DISCUSSION
IV. CONCLUSION
REFERENCES

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