سیماس

[SoHeIl]

سیماس یا نیم*رسانای اکسید فلزی مکمل یکی از رده*های اصلی مدارهای مجمتع است.

این نوع حسگر که در دوربین*های دیجیتال استفاده می*شود، در واقع از فناوری نیم*رساناها استفاده می*کند.

نام سیماس (CMOS) از سرواژه*های Complementary Metal–Oxide–Semiconductor (نیم*رسانای اکسید فلزی مکمل) تشکیل شده. از ویژگی*های سیماس مصرف انرژی بسیار کم است.

 

[SoHeIl]

در سال ۱۹۹۸ حسگرهای سیماس به*عنوان فناوری ثبت تصویر و جایگزینی برای سی*سی*دی (CCD) ابداع گردید. فناوری مورد استفاده در ساخت سیماس همان است که در سراسر جهان برای ساخت میلیون*ها ریزپردازنده و حافظه مورد استفاده قرار می*گیرد. از آنجا که روی این فناوری کار زیادی صورت گرفته و تولید آن در حجم انبوه می*باشد، ساخت تراشه*های سیماس نسبت به سی*سی*دی ارزانتر در می*آید. دیگر مزیت این حسگرها نسبت به سی*سی*دی اینست که توان مصرفی آنها پایین*تر می*باشد. به*علاوه، در حالی که سی*سی*دی تنها برای ثبت شدت نوری که بر روی هر یک از صدها هزار نقاط نمونه*برداری می*افتد کاربرد دارد، می*توان از سیماس برای منظورهای دیگر، نظیر تبدیل آنالوگ به دیجیتال، پردازش سیگنال*های بار شده، تراز سفیدی (white Balance)، و کنترل*های دوربین و... استفاده نمود. هم چنین می*توان تراکم نقاط و عمق بیتی تصویر را به راحتی بدون افزایش بیش از اندازه قیمت، بالا برد.

به خاطر این مزیت*ها و سایر مزایا، بسیاری از تحلیل*گران صنایع اعتقاد دارند که سرانجام تمام دوربین*های معمولی دیجیتال از سیماس استفاده خواهند نمود و سی*سی*دی فقط در دوربین*های حرفه*ای و گران قیمت بکار خواهد رفت. در این فناوری مشکلاتی از قبیل تصاویر دارای نوفه (نویز) و عدم توانایی در گرفتن عکس از موضوعات متحرک وجود دارد که امروزه با رفع این مشکلات، سیماس در حال رسیدن به برابری با سی*سی*دی می*باشد.

تا به حال سنسورهای تصویر سیماس با استفاده از تکنولوژی ۰/۳۵ تا ۰/۵ میکرونی ساخته شده*اند و چشم انداز آینده آن استفاده از تکنولوژی ۰/۲۵ میکرون می*باشد. حسگر فاویون (Faveon) با ۱۶/۸ مگاپیکسل (یعنی قدرت ایجاد تصاویری با وضوح ۴۰۹۶×۴۰۹۶ پیکسل) نخستین حسگری است که با استفاده از فناوری ۰/۱۸ میکرون ساخته شده*است و یک پرش بزرگ را در صنعت ساخت حسگر تصویر سیماس به نام خود ثبت نموده*است. استفاده از فناوری ۰/۱۸ میکرون امکان استفاده از تعداد بیشتری از پیکسل*ها را در فضای فیزیکی معین فراهم کرده و بنابر این سنسوری با وضوح بالاتر به دست می*آید. ترانزیستورهای ساخته شده با استفاده از تکنولوژی ۰/۱۸ میکرون کوچک*تر بوده و فضای زیادی از ناحیه سنسور را اشغال نمی*کنند که می*توان از این فضا برای تشخیص نور استفاده نمود. این فضا بطور کارآمدی، امکان طراحی حسگری را که دارای پیکسل*های هوشمندتری بوده، و در حین عکس برداری توانایی*های جدیدی را بدون قربانی کردن حساسیت نوری به دوربین می*دهد، فراهم می*کند.

با استفاده از این تکنولوژی ۷۰ میلیون ترانزیستور و ۴۰۹۶×۴۰۹۶ سنسور، فقط در فضایی برابر با ۲۲×۲۲ میلیمتر قرار داده می*شود و سرعت ایزو (ISO) آن برابر با ۱۰۰ بوده و محدوده دینامیکی آن ۱۰ استپ است. انتظار می*رود، بعد از ۱۸ ماه از تولید این سنسور استفاده از آن در وسایل حرفه*ای نظیر پویشگرها (اسکنرها)، وسایل تصویری پزشکی، اسکن پرونده و بایگانی موزه*ها شروع شود. در آینده*ای طولانی تر، انتظار می*رود که این فناوری بطور وسیعی در وسایل معمولی موجود در بازار استفاده گردد.