美国和韩国的研究人员正在开发基于量子点的三层传感器，新型传感器承诺低成本、灵活、高动态范围、无需去马赛克。
示意图显示了分层量子点光电探测器如何吸收不同颜色的光
量子点是纳米级半导体晶体，其尺寸和成分可用于“调整”它们吸收或发射的光的频率。伊利诺伊州西北大学和三所韩国大学的研究人员在《先进材料》杂志上发表了他们的研究结果。
该研究的重点是创建一个三层传感器，该传感器在不同深度吸收不同频率的光。而且，虽然量子点可以针对特定频率进行调整，但该团队使用的“红色”量子点实际上对红色、绿色和蓝色光都很敏感。反过来，“绿色”量子点对绿色和蓝色都敏感，只有蓝点是完全选择性的。
当接收到光时，可以根据传感器产生的电流检测其波长（颜色）：电流越高，激活的量子点层越多。
有趣的是，虽然它在概念上听起来与 Foveon X3 CMOS 传感器相似，但它最终本质上是相反的。在这两种情况下，光都不是仅仅在单层中被整齐地捕获，一些波长被多层捕获。但是捕获每个波长的特定层不同。
但是，由于量子点传感器将所有三层读取到同一个位置，因此您可以确定击中它的光颜色或强度（亮度）。对于颜色和强度测量，该团队开发了一种更复杂的电路，在分层光电探测器旁边配备专用的红色、绿色和蓝色传感器。
尽管这项研究处于早期阶段（不要指望您的下一台相机中会配备量子点传感器），但它已经足够先进，以至于它的许多考量都围绕着设备的可制造性。
用于将量子点固定到位并将电荷从它们传导到电路的化合物可以用紫外线固定，然后在施加下一层点时不会受到影响。这意味着可以使用现有的制造技术逐层构建传感器。
研究人员制作的设备每平方厘米有 5,500 个传感器元件，应用于柔性薄膜背衬。这比以前的同类设备多出大约 3.5 倍的元素。但是，它相当于一个像素略低于 50,000 点的全画幅传感器，因此与传统 CMOS 竞争之前仍需要大量小型化。
文章来源：Researchers use quantum dots to create high resolution three-layer sensor
