
Desain Pixel Dioptimalkan untuk Sensitivitas Tinggi
Ketika cahaya tampak menyerang sebuah sensor gambar, elektron yang dihasilkan oleh efek fotolistrik terjadi di silicon dari sensor yang dibuat. Sensitivitas meningkat dengan menangkap cahaya tanpa membuang dan efisien mengkonversinya menjadi elektron. Pixel dalam sebuah sensor gambar harus memasukkan fotodioda dan menyediakan sejumlah fungsi, termasuk mulai sinyal akumulasi, akumulasi sinyal akhir, pembacaan seleksi pixel, dan dipilih pembacaan sinyal pixel. Setiap piksel terdiri dari dioda dan transistor untuk melaksanakan berbagai tugas. Sensitivitas dapat ditingkatkan dengan memodifikasi array transistor dan tata letak, dan dengan membuat fotodioda seluas mungkin. Sony prioritas pertama ketika mulai mengembangkan sensor CMOS adalah untuk meningkatkan piksel.
Selain menggunakan fotodioda yang lebih besar, meningkatkan sensitivitas juga membutuhkan sistem untuk memandu cahaya yang akurat dioda-foto. Gambar dibawah adalah foto penampang pixel. Dari atas ke bawah, setiap pixel terdiri dari lensa mikro on-chip-, filter warna on-chip, lensa batin, kabel, dan fotodioda. The on-chip mikro-lensa dan lensa dalam panduan cahaya tepat ke piksel tunggal berukuran kurang dari 2μm di, sedangkan filter warna memungkinkan gambar berwarna yang akan diambil oleh transmisi merah, hijau atau lampu biru. Antara batin dan lensa sensor photodiode adalah lapisan kabel. Jika terlalu tebal, mungkin mencegah cahaya yang telah melewati lensa-mikro, warna filter dan lensa dalam mencapai dioda-foto atau menyebabkan hal itu untuk mengumpulkan di lokasi lain selain dioda-foto. Dengan menggunakan tembaga (Cu) kabel, Sony mampu mengurangi ketebalan dari lapisan kabel, memungkinkan cahaya yang akan dikumpulkan secara efektif dalam dioda-foto.
Gambar 1: foto Cross-sectional dari piksel
Mengurangi Noise
Namun sinyal dihasilkan efisien, rasio sinyal-menuju-noise yang baik tidak dapat dicapai jika Noise diperkenalkan pada tahap ini. Jika ada cacat pada silikon dari pixel yang dibuat, maka eksitasi termal menghasilkan elektron akan menyebabkan gangguan gelap-saat ini. Dalam kondisi tertentu, bahkan suara satu-elektron akan terlihat dalam gambar. Untuk alasan ini, pengurangan noise gelap-saat ini adalah prioritas yang paling penting ketika mengembangkan sebuah sensor gambar. Hal ini dicapai dengan meminimalkan terjadinya cacat dan kontaminasi, dan dengan melindungi daerah yang rentan terhadap cacat.