突破性科技！鈣鈦礦影像感測器將徹底改變數位攝影

在當今數位時代，影像感測器已成為智慧型手機和數位相機的核心元件。傳統矽基感測器透過濾光片來辨識色彩，但這種設計會造成三分之二的光線浪費。來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)和瑞士聯邦材料科學與技術實驗室(Empa)的研究團隊，帶來了一項革命性的解決方案。

由Maksym Kovalenko教授領導的研究團隊，歷經近十年的研發，成功開發出基於鈣鈦礦材料的影像感測器。這項突破性技術已發表於頂尖期刊《自然》(Nature)。

有別於傳統矽材料，鹵化鉛鈣鈦礦具備獨特優勢：

- 製程更簡便

- 可透過調整化學組成精準控制吸收波長

- 無需使用濾光片

研究人員發現，只需微調碘、溴、氯離子的比例，就能分別吸收紅、綠、藍光，而其餘波長的光線則能穿透材料。

這項技術帶來兩大革新：

1. 畫素可垂直堆疊，而非傳統的平面排列

2. 理論上感光效率提升3倍

3. 空間解析度提高3倍

目前研究團隊已成功製造出兩個功能完整的薄膜型原型感測器，證明技術可行。Kovalenko教授表示：「這就像電晶體的演進歷程，從最初的鍺晶體到今日的奈米級尺寸。」

實驗結果顯示，鈣鈦礦感測器具備三大優勢：

- 更高的光敏感度

- 更精準的色彩還原

- 顯著提升的解析度

此外，這種技術還能消除數位攝影常見的偽色和莫爾紋等問題。

應用潛力不僅限於消費性電子產品。鈣鈦礦感測器在「高光譜成像」(hyperspectral imaging)領域更具優勢。研究人員可精確定義多個獨立的色彩通道，這在醫療檢測、農業監測等專業領域極具價值。

展望未來，團隊正致力於：

- 縮小畫素尺寸至微米級

- 最佳化讀取電子元件

- 開發專屬處理技術

Yakunin博士信心滿滿地表示：「鈣鈦礦甚至可能做出比矽更小的畫素。」雖然仍面臨技術挑戰，但研究團隊相信這些障礙終將被克服。

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