ABD ve Kore’deki araştırmacılar, kuantum noktalarına (QD) dayalı üç katmanlı sensörler geliştiriyorlar. Çalışmalarının sonucu, geniş bir dinamik aralığa sahip düşük maliyetli esnek sensörler olabilir; bu, aynı düzlemde bulunan bir dizi birincil renk alt pikseline sahip bir sensör kullanırken kaçınılmaz olan demosaicing adımı olmadan tam renkli görüntüler elde etmenize olanak tanır. .
Kuantum noktaları, boyutları ve bileşimi, emdikleri veya yaydıkları ışığın frekansını “ayarlamak” için kullanılabilen nano ölçekli yarı iletken kristallerdir. Northwestern Illinois Üniversitesi ve üç Güney Kore üniversitesindeki araştırmacılar, çabalarını farklı derinliklerde farklı ışık frekanslarını emen üç katmanlı bir sensör oluşturmaya odakladılar. Daha spesifik olarak, geliştirilmekte olan sensördeki “kırmızı” kuantum noktaları aslında kırmızı, yeşil ve mavi ışığa duyarlıdır. “Yeşil” noktalar ise yeşil ve maviye duyarlıdır ve yalnızca mavi noktalar tamamen seçicidir.
Kavramsal olarak, bu bir Foveon çok katmanlı CMOS sensörüne benzeyebilir, ancak ters çevrilmiştir. Foveon’un üst katmanındaki algılama elemanları R, G ve B bileşenlerine yanıt verirken, kuantum nokta sensöründe üst katman yalnızca B’yi algılar. Foveon sensörünün orta katmanı R ve G’yi kaydeder ve QD sensörü G ve B’yi kaydeder. Son olarak, Foveon’un alt katmanı R’yi yakalar ve kuantum nokta sensörünün alt katmanı üç bileşeni de yakalar.
Sensörün her pikseli, üzerine düşen ışığın rengini veya parlaklığını belirlemenize izin verir, ancak araştırmacılar devreyi karmaşıklaştırarak bu sınırlamayı aşmayı başardılar.
Geliştirme erken bir aşamada olmasına rağmen, çalışma alanı zaten üretim konularını içermektedir. Böylece mevcut teknolojilerin kuantum noktalarını doğru yere sabitlemek ve sensörü katmanlar halinde oluşturup katmanları ultraviyole ışıkla sabitleyerek yükü aktarmak için kullanılabileceği biliniyor.
Araştırmacılar tarafından oluşturulan esnek bir alt tabaka üzerindeki sensör, santimetre kare başına 5.500 sensör elemanı yoğunluğu ile karakterize ediliyor. Bu, önceki benzer projelerde elde edilenden yaklaşık 3,5 kat daha yüksektir, ancak 50.000 pikselden daha az çözünürlüğe sahip tam çerçeve bir sensöre karşılık geldiğinden hala pratik uygulamalardan uzaktır.
