センサ当たりランダム光子捕獲ナノ構造を持つCMOSイメージセンサを用いた再構成ベース分光法【JST・京大機械翻訳】

Ahamed Ahasan; Bartolo-Perez Cesar; Mayet Ahmed Sulaiman; Ghandiparsi Soroush; McPhillips Lisa; Wang Shih-Yuan; Islam M. Saif

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214574726942 整理番号：22P0275309

センサ当たりランダム光子捕獲ナノ構造を持つCMOSイメージセンサを用いた再構成ベース分光法【JST・京大機械翻訳】

Reconstruction-based spectroscopy using CMOS image sensors with random photon-trapping nanostructure per sensor

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発行年： 2022年01月16日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月16日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

光学分光計は,材料特性化,化学分析,病気診断,監視など多くの応用を有する科学装置であり,生物医学および通信分野でのEmerging応用は,分光計の小型化における研究を推進している。最近,再構成ベースの分光計は,それらのコンパクトなサイズ,容易な操作性,および多目的なユーティリティのために人気を得ている。これらのデバイスは最近のコンピュータの優れた計算能力を利用して,異なる波長に対して異なる応答性を有する検出器を用いてハイパースペクトル画像を再構成する。本論文では,1nmのスペクトル分解能で可視スペクトルをスペクトル分解できるCMOS互換再構成ベースのオンチップ分光計画素を提案し,追加のフィルタを使用せずに,高精度(>95%)と低フットプリント(8umx8um)を維持した。単一分光計ピクセルは,それらの集積ナノ構造により異なる吸収スペクトルを持つ,シリコンフォトダイオードアレイにより形成され,これは,ハイパースペクトル画像を計算的に再構成することを可能にする。明確な応答性を達成するために,異なる波長での光の結合を修正する異なる寸法と形状を持つフォトダイオード当たりランダム光子トラッピングナノ構造を利用した。これはまた,分光計画素フットプリント(従来のカメラ画素に匹敵する)を低減し,空間分解能を改善した。さらに,深いトレンチ分離(DTI)は隣接フォトダイオード間のクロストークを低減する。この小型化分光計は,蛍光寿命イメージング顕微鏡(FLIM),パルスオキシメトリー,疾患診断,および外科的ガイダンスのようなリアルタイムin situ生物医学的応用に利用できる。【JST・京大機械翻訳】

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分光法と分光計一般

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