| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2019-09-20 16:00
光の飛翔の連続撮影を超えて ～ X線・赤外線超高速撮影に向けて ～
○江藤剛治・ゴ グエン・松長誠之・安藤妙子・下ノ村和弘（立命館大） |
| 抄録 |
（和） |
BSI MCG（裏面照射マルチ電荷収集ゲート）構造のイメージセンサを開発し，1億枚／秒（時間分解能Δt = 10 ns），30万画素，連続撮影枚数10枚の撮影を可能にした．これを用いて世界で初めてシリコンイメージセンサのシングルショットによる光の飛翔の連続撮影に成功した．BSI MCG image sensorの表面側にドライバーチップを接合すれば1 nsを達成できる．さらに，入射光を裏面の画素中心に集光し，細い正方形の光・電荷ガイドパイプ（以下，ガイドパイプと呼ぶ）で表面側に導けばセンサチップとしては100 ps以下を達成できる．これは筆者らが理論的に導いたシリコンイメージセンサの限界時間分解能11.1 psに近い．さらに，ガイドパイプをゲルマニウムにすればより超高速の赤外線イメージセンサになる．X線は短距離では集光できないので，ガイドパイプのかわりに下（表面側）向きの凸のピラミッド電荷収集構造に置き換えれば超高速軟Ｘ線連続撮影が可能になる． |
| （英） |
A backside-illuminated multi-collection-gate image sensor (BSI MCG image sensor) achieved the temporal resolution of 10 ns for 300 kpixels and 10 consecutive frames. Light-in-Flight was captured by a single-shot of the sensor for the first time in the world as the success with a silicon image sensor. The sensor with a stacked driver chip will achieve 1 ns. A narrow square silicon guide pipe connecting the backside and the circuit diffusion layer on the front side with an on-chip microlens focusing the incident light to the guide pipe further reduces the temporal resolution to less than 100 ps by eliminating the slow horizontal motions of signal electrons. The resolution is close to the temporal resolution limit of the silicon image sensors, 11.1 ps, theoretically derived by the authors. Furthermore, the Germanium guide pipe replacing the silicon one realizes an ultrafast infrared imaging, and a convex pyramid for the charge collection instead of the guide pipe enables the ultrafast soft X-ray imaging, since the X-ray cannot be focused in a short distance. |
| キーワード |
（和） |
高速 / 裏面照射 / マルチ電荷収集ゲート / ピラミッド / 赤外線 / X線 / マルチタップ / イメージセンサ |
| （英） |
High speed / BSI / Multi Collection / Pyramid / Infrared / X ray / Multi-tap / Image Sensor |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 43, no. 31, IST2019-52, pp. 37-40, 2019年9月. |
| 資料番号 |
IST2019-52 |
| 発行日 |
2019-09-13 (IST) |
| ISSN |
Print edition: ISSN 1342-6893 Online edition: ISSN 2424-1970 |
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