微透镜阵列CMOS传感器分析

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zhangyifan 发表于 2023-11-6 09:47:33 | 显示全部楼层 |阅读模式






近几十年来,CMOS传感器的像素尺寸已经从~10µm缩小到~2µm,甚至更小。通过减小像素尺寸,可以获得更高的空间分辨率。同时,这也给每个像素上微透镜的功能带来了问题。在本例中,我们研究了像素尺寸等于或低于2µm的CMOS传感器的性能。采用严格的FMM/RCWA进行仿真,以验证微透镜的有效性。


建模任务




模拟&设置:单平台互操作性

建模技术的单平台互操作性

在模拟中达到正确的精度-速度平衡需要对系统的每个部分使用不同的建模技术,这样可以在不过度计算的情况下考虑相关影响。




 平面波光源

 微透镜阵列

 彩色滤光片(吸收介质)

 通过基底传播

 探测


连接建模技术:微透镜






连接建模技术:彩色滤光片




连接建模技术:可编程介质




连接建模技术:自由空间传播




连接建模技术:堆栈

在VirtualLab Fusion中,堆栈是配置具有小特征尺寸和距离结构的一种便捷的方法。在这些容器中,可以包含多种类型的表面和介质来表示结构的各个方面。请注意,整个堆栈使用了相同的建模技术。





 微透镜阵列

 彩色滤光片(吸收介质)

 通过基底传播

 探测


元件内场分析器:FMM




模拟结果


像素尺寸为2.0µm的微透镜(x-z平面模拟)




像素尺寸为1.8µm的微透镜(x-z平面模拟)




像素尺寸为1.6µm的微透镜(x-z平面模拟)




3D仿真与结果比较





3D仿真与结果比较





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