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フォトニクス：垂直積層モノリシックペロブスカイトカラー光検出器
Nature 642, 8068 doi: 10.1038/s41586-025-09062-3
現代のカラーイメージセンサーは、光の利用効率に固有の限界があるため、感度と画質のさらなる向上において課題に直面している。このような限界の主要因は受動光学フィルターの使用であり、こうしたフィルターが相当量の光を吸収して散逸させることにより、光の取り込み効率は低下する。一方、Foveon型の垂直積層アーキテクチャーにおける能動光学フィルタリングは、色選択性を持たないことに起因して、最適な性能を実現するには困難な状況にあり、こうしたアーキテクチャーは正確なカラーイメージングには非効率的なものとなっている。今回我々は、多層モノリシック積層型ハロゲン化鉛ペロブスカイト薄膜光検出器を使用した、カラーセンサーアレイの革新的なアーキテクチャーを提示する。ペロブスカイトのバンドギャップの調整可能性を利用して、可視光スペクトルの赤、緑、青の領域を選択的に吸収させることで、カラーフィルターの必要性が排除された。赤、緑、青の各チャンネルでそれぞれ50％、47％、53％という外部量子効率が実証され、ΔELabで3.8％という色精度は、最先端のカラーフィルターアレイやFoveon型の光センサーを凌駕するものである。このイメージセンサー設計によって、カラーセンサーの光利用が改善され、色忠実度を高めた高感度でアーチファクトのない次世代画像への道が開かれる。
