Görüntü Sensörlerinde Devrim:Siyah Silikon

Yıllar önce siyah silikonun kazara keşfi ile,geleneksel silikon tabanlı algılayıcılara göre ışığa karşı 100 kat daha hassas görüntü sensörlerinin yolu açıldı.Geçen Pazartesi,Harvard Üniversitesi,siyah silikon gamındaki patentlerini SiOnyx şirketine özel olarak lisansladı.Lisans anlaşmasının bir parçası olarak,Harvard şirkette hisse sahibi oldu ve gelirden de telif ücreti alacak.SiOnyx şirketi,2006 yılında Harvard Üniversitesinde Prof.Eric Mazur ve Dr.James Carey tarafından kuruldu ve kuruluşundan itibaren yatırımcı işortaklarından 11 milyon dolar fon sağladı.Firma,üründen çok teknoloji satışına odaklanacak,bunun için de endüstrideki işortaklarıyla beraber çalışarak teknolojisini yaygınlaştıracak ve girişimcilere ve araştırmacılara yeni nesil süper-hassas ışık algılayıcıları sağlayacak.

Siyah silikon 1999 yılında Harvard Üniversitesinde Profesör Eric Mazur ve mezun öğrencilerinden oluşan takımı ve henüz mezun olmayan James Carey tarafından kazara keşfedilmişti. Askeriye tarafından desteklenen bilimsel bir çalışmada,metaller üzerine lazer uygulandığında ne tür yeni kimyasal etkiler gözlenebileceği araştırılıyordu,yerigelmişken araştırma ekibi bir femtosaniyelik(bir periyodu saniyenin 10^15'de biri)bir lazerin silikon üzerinde ne gibi etki yapacağını da görmek istedi.Vakum odasına bir parça silikon koydular,halojen gaz eklediler ve ardından silikonu yoğun lazer darbeleri ile taradılar.Yüzlerce taramanın ardından,silikon siyaha döndü ve elektron mikroskobu ile yüzeyine baktıklarında düzenli aralıklarla dağılmış ve aynı boyda küçük iğnelerden oluşmuş bir orman gözlemlediler.Araştırma ekibi yeni keşfettikleri siyah silikon için bazı yeni uygulama alanları olabileceğinin hemen farkına vardı,yüksek derecede etkin güneş panellerinden,ilaç dağıtım sistemlerine…

Siyah silikon,neredeyse insan gözünün görebildiği bütün ışık miktarını emebilen yüksek derecede hassas bir materyal,sıradan silikonun emebildiği foton miktarının yaklaşık iki katını emebiliyor.Ayrıca sıradan silikon tabanlı cihazların algılayamadığı kızılötesi ışıkları da algılayabiliyor.
Siyah silikon için,yine yarıiletken işleme işlemlerinde kullanmak için ışın tabancası gibi bir çok yeni proje düşünülmüş olsa da,görünüşe göre SiOnyx öncelikli olarak siyah silikonun mükemmel fotoiletkenlik özellikleriyle ilgileniyor ve bunlardan faydalanmak istiyor.Şu aşamada anlaşıldığı kadarıyla siyah silikon ile imal edilmiş ışık sensörleri,insan gözünün görebildiği ışığa,geleneksel sensörlere göre 100 kat daha hassas, bu da 10 mikrometre ile bir piksellik yapılabilen algıyı,1 mikrometre ile mümkün kılıyor.Tüketiciler için,daha küçük piksel,daha küçük sensör anlamına geliyor,bu da daha küçük lensler,daha küçük ve ucuz kameraları da beraberinde getiriyor.Ayrıca daha küçük pikseller,çok daha yüksek çözünürlüklere izin veriyor,böylece çok daha net çekim yapılabilen ultra-yüksek çözünürlüklü kameralar da bununla üretilebilir.

Yalnızca çok uzun mesafede,havadaki moleküllerin yol açtığı bulanıklaşmanın önüne geçilemez.Bu ise optik dalının ayrı bir konusu.Bu konuda da çalışmalar yürütülüyor,üretilen prototiplerle çoklu katman algılama ve filtreleme ile büyük aşamalar kaydedildi.Evet,bu teknoloji,düşündüğünüzden yakın zamanda gelebilir,çünkü SiOnyx firması,CMOS görüntü sensörü üreticileriyle beraber,siyah silikonu gelecek nesil teknoloji olarak piyasaya sunmak için çalıştığını bildirdi.Sıradan bir cep telefonu ile,50 megapiksellik resimler çekebilmek… Şu an hayal gibi görünüyor.Ama kim bilebilir ki? Geçmişte hayal bile edilemeyen pekçok şeyi şu an kullanıyoruz ve yokluğuna tahammül edemiyoruz,vazgeçemediğimiz lükslerimiz olmuş.1950'lerdeki odalara sığmayan bilgisayarlardan kat ve kat güçlü sistemlerin,bozuk para kadar alana sığdırıldığını kimsenin hayal bile edemediği gibi.