Un nouveau type de capteur photo en gestation chez Fujifilm

Fujifilm prépare une nouvelle génération de capteurs photo. Le brevet déposé par la firme s'appuie sur une publication qui date de 2009. C'est toute l'expérience de la société nippone dans le domaine des couches photo organiques qui ressurgit dans ce brevet. Est associé un film ultra fin photo organique à un circuit électronique traditionnel. La couche photosensible convertit directement les photons incidents en électrons. A contrario, dans les capteurs CMOS (Complementary metal oxide semi-conductor), ce sont des photodiodes qui ont cette fonction. Mais dans les deux cas, les électrons sont ensuite traités par le circuit CMOS.

Des qualités intrinsèques

L'avantage ici est que la couche photosensible se superpose directement au circuit CMOS traditionnel en silicium. Le procédé hybride fait appel à un matériau organique chimiquement basé sur du carbone.

Si on compare ce nouveau type de capteur hybride (circuit CMOS associé à une couche organique) aux capteurs CMOS et CCD (Charge-Coupled Device), d'emblée, il se distingue par sa surface utile. En effet, c'est 100 % de la surface qui capte la lumière, ce qui n'est pas le cas des autres types de capteurs. Des micro-lentilles pour rediriger la lumière ne sont donc pas nécessaires.

Autre avantage, et non des moindres, il filtre naturellement les longueurs d'onde de l'infrarouge ne laissant passer que les rayons visibles du spectre de la lumière. L'économie d'un filtre est donc faite.

De quoi supplanter les capteurs CMOS ?

L'attrait qui laisse augurer d'un futur radieux pour ce capteur est sa propension à capter une quantité de lumière décente lorsque la taille du pixel diminue. Les capteurs CMOS sont limités par la taille des photodiodes qui lorsqu'elles diminuent captent moins de lumière. Les capteurs CMOS largement répandus ne peuvent être miniaturisés infiniment sans perdre en performance, notamment en faible exposition.

La technologie conjuguerait dès lors des performances attrayantes à des réductions de coût.

Reste à Fujifilm à transformer l'essai. Cela nécessitera de réduire le bruit. Actuellement, son niveau est à 38 électrons parasites en valeur efficace et il faudrait le diminuer à 5. La société japonaise doit également industrialiser la production du matériau organique.

Plusieurs années de mise au point seront donc nécessaires. Il faudra alors comparer cette technologie arrivée à maturité aux capteurs CMOS et CCD de demain qui auront également eu le temps de progresser.

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