View source for बैक-इलुमिनेटेड सेंसर

{{for multi|प्रकाश डिजाइन अभ्यास|बैकलाइटिंग (प्रकाश डिजाइन)|लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में बैकलाइट्स|बैकलाइट}}

[[file:comparison_backside_illumination.svg|thumb|सरलीकृत बैक-इलुमिनेटेड और फ्रंट-इलुमिनेटेड पिक्सेल क्रॉस-सेक्शन की तुलना]]'''बैक-इलुमिनेटेड सेंसर''', जिसे बैकसाइड इल्यूमिनेशन (BI) सेंसर के रूप में भी जाना जाता है, प्रकार का डिजिटल [[ छवि संवेदक |छवि संवेदक]] है जो कैप्चर किए गए प्रकाश की मात्रा को बढ़ाने के लिए इमेजिंग तत्वों की नई व्यवस्था का उपयोग करता है और इस तरह कम-प्रकाश प्रदर्शन में सुधार करता है।

तकनीक का उपयोग कुछ समय के लिए कम रोशनी वाले सुरक्षा कैमरों और खगोल विज्ञान सेंसर जैसी विशेष भूमिकाओं में किया गया था, किंतु निर्माण के लिए जटिल था और व्यापक रूप से उपयोग करने के लिए और अधिक शोधन की आवश्यकता थी। 2009 में [[ उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स |उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स]] महत्त्वो पर 5-मेगापिक्सेल 1.75 माइक्रोमीटर बीआई [[ सीएमओएस सेंसर |सीएमओएस सेंसर]] प्रस्तुत करने के लिए [[ सोनी |सोनी]] इन समस्याओं और उनकी क्रयमूल्य को पर्याप्त रूप से कम करने वाली पहली कंपनी थी।<ref name=sony>''Sony'', 2009</ref><ref name="Sony patent 7521335">{{cite patent
 | country = US
 | number = 7521335
 |  status = patent
 | title = अल्ट्रा-थिन सेमीकंडक्टर चिप के उत्पादन के लिए विधि और उपकरण और अल्ट्रा-थिन बैक-इलुमिनेटेड सॉलिड-स्टेट इमेज पिकअप डिवाइस के उत्पादन के लिए विधि और उपकरण| pubdate =
 | gdate = 2009-04-21
 | fdate = 2005-10-06
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 | inventor = Yamanaka, Hideo
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 | assign1 = [[Sony Corporation]]
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}}</ref> [[ OmniVision Technologies |ओमनीविज़न टेक्नोलॉजी]] के BI सेंसर का उपयोग अन्य निर्माताओं के उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में [[ HTC EVO 4G |HTC EVO 4G]] के रूप में किया गया है<ref name="IMX378-XDA" /><ref name="Chipworks EVO">{{cite web|url=http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/resources/recent-teardowns/2010/06/teardown-of-the-htc-evo-4g-smart-phone/ |title=एचटीसी ईवीओ 4जी स्मार्ट फोन के अंदर सिलिकॉन में गिरावट के साथ|publisher=chipworks |date=4 June 2010 |access-date=3 August 2011 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110722153051/http://www.chipworks.com/en/technical-competitive-analysis/resources/recent-teardowns/2010/06/teardown-of-the-htc-evo-4g-smart-phone/ |archive-date=22 July 2011 |url-status=dead }}</ref> एंड्राइड स्मार्टफोन, और एप्पल के [[ iPhone 4 |आइफोन 4]] में कैमरे के लिए प्रमुख विक्रय बिंदु के रूप में है।<ref name="iSuppli BSI">{{cite web |url=http://www.isuppli.com/Home-and-Consumer-Electronics/News/Pages/iPhone-4-Drives-Adoption-of-BSI-Image-Sensors-in-Smart-Phones.aspx |title=आईफोन 4 स्मार्ट फोन में बीएसआई इमेज सेंसर को अपनाता है|last=Tufegdzic |first=Pamela |date=3 September 2010 |publisher=iSuppli |access-date=3 August 2011| archive-url= https://web.archive.org/web/20110719170405/http://www.isuppli.com/Home-and-Consumer-Electronics/News/Pages/iPhone-4-Drives-Adoption-of-BSI-Image-Sensors-in-Smart-Phones.aspx| archive-date= 19 July 2011 | url-status= live}}</ref><ref name=apple>''Apple'', 2010</ref>
== विवरण ==
एक पारंपरिक, फ्रंट-इल्यूमिनेटेड [[ डिजिटल कैमरा |डिजिटल कैमरा]] मानव आंखों के समान फैशन में बनाया गया है, जिसमें आगे की तरफ लेंस प्रकाशिकी (ऑप्टिक्स) और पीछे फोटोडेटेक्टर हैं। सेंसर का यह पारंपरिक अभिविन्यास डिजिटल कैमरा छवि संवेदक के [[ सक्रिय मैट्रिक्स |सक्रिय मैट्रिक्स]] - व्यक्तिगत चित्र तत्वों का मैट्रिक्स - इसकी सामने की सतह पर रखता है और निर्माण को सरल करता है। मैट्रिक्स और इसकी वायरिंग, चूंकि, कुछ प्रकाश को दर्शाती है, और इस प्रकार फोटोकैथोड परत केवल आने वाली रोशनी का शेष भाग प्राप्त कर सकती है; प्रतिबिंब कैप्चर किए जाने के लिए उपलब्ध सिग्नल को कम कर देता है।<ref name=sony/>

एक बैक-इल्युमिनेटेड सेंसर में समान तत्व होते हैं, किन्तु निर्माण के समय सिलिकॉन वेफर को फ़्लिप करके फोटोकैथोड परत के पीछे वायरिंग की व्यवस्था करता है और फिर इसके रिवर्स साइड को पतला कर देता है जिससे प्रकाश वायरिंग परत से गुजरे बिना फोटोकैथोड परत पर वार कर सके।<ref name="US patent 4266334">{{cite patent
 | country = US
 | number = 4266334
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 | title = पतले सब्सट्रेट इमेजर्स का निर्माण| pubdate =
 | gdate = 1981-05-12
 | fdate = 1979-11-29
 | pridate =
 | inventor = Edwards, Thomas W.
 | invent1 =
 | invent2 = Pennypacker, Ronald S.
 | assign1 = [[RCA Corporation]]
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}}</ref> यह परिवर्तन इनपुट फोटॉन के कैप्चर होने की संभावना को लगभग 60% से बढ़ाकर 90% से अधिक कर सकता है,<ref name="pk">Swain and Cheskis, 2008</ref> (अर्थात 1/2 तेजी से रुकें) सबसे बड़े अंतर के साथ जब पिक्सेल का आकार छोटा होता है, जैसा कि ऊपर (प्रकाश घटना) से नीचे की सतह पर तारों को ले जाने में प्राप्त प्रकाश कैप्चर क्षेत्र बड़े पिक्सेल के लिए आनुपातिक रूप से छोटा होता है। बीएसआई -सीएम्ओएस सेंसर आंशिक धूप और अन्य कम रोशनी वाली स्थितियों में सबसे अधिक लाभदायक होते हैं।<ref>{{cite web |url=http://www.cnet.com/news/why-the-iphone-4-takes-good-low-light-photos-bsi-cmos-sensors-explained/ |title=IPhone 4 कम रोशनी में अच्छी तस्वीरें क्यों लेता है: BSI CMOS सेंसर ने समझाया!|author=Yoshua Goldman |access-date=29 September 2014}}</ref> प्रकाश संवेदकों के पीछे तारों को रखना सेफलोपॉड आंख और आंख के विकास , विकासवादी सामान के बीच अंतर के समान है। फोटोकैथोड परत के पीछे सक्रिय मैट्रिक्स [[ ट्रांजिस्टर |ट्रांजिस्टर]] को ओरिएंट करने से कई समस्याएं हो सकती हैं, जैसे क्रॉसस्टॉक, जो [[ छवि शोर |छवि शोर]] , [[ डार्क करंट (भौतिकी) |डार्क करंट (भौतिकी)]] , और आसन्न पिक्सेल के बीच रंग मिश्रण का कारण बनती है। थिनिंग भी सिलिकॉन वेफर को अधिक सूक्ष्म बनाता है। इन समस्याओं को श्रेष्ठ निर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से हल किया जा सकता है, किन्तु केवल कम उत्पादन की कीमत पर और इसके परिणामस्वरूप उच्च कीमतों पर। इन समस्याओं के बाद भी , प्रारंभिक बीआई सेंसरों ने आला भूमिकाओं में उपयोग पाया जहां उनका श्रेष्ठ कम रोशनी वाला प्रदर्शन महत्वपूर्ण था। प्रारंभिक उपयोगों में औद्योगिक सेंसर, सुरक्षा कैमरे, माइक्रोस्कोप कैमरे और खगोल विज्ञान प्रणाली सम्मलित हैं।<ref name=pk />

बीएसआई सेंसर के अन्य लाभों में व्यापक कोणीय प्रतिक्रिया (लेंस डिज़ाइन के लिए अधिक लचीलापन देना) और संभवतः तेज़ रीडआउट दर सम्मलित हैं। हानी में खराब प्रतिक्रिया एकरूपता सम्मलित है।

उद्योग पर्यवेक्षक{{Who|date=August 2011}} नोट किया गया है कि बैक-इलुमिनेटेड सेंसर सैद्धांतिक रूप से समान फ्रंट-इलुमिनेटेड संस्करण की समानता में कम खर्च कर सकता है। अधिक प्रकाश एकत्र करने की क्षमता का तात्पर्य है कि समान आकार का सेंसर सरणी कम रोशनी के प्रदर्शन में गिरावट के बिना उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान कर सकता है अन्यथा मेगापिक्सेल (एमपी) दौड़ से जुड़ा हुआ है। वैकल्पिक रूप से, समान रिज़ॉल्यूशन और कम रोशनी की क्षमता को छोटी चिप पर प्रस्तुत किया जा सकता है, जिससे क्रयमूल्य कम होती है। इन लाभों को प्राप्त करने की कुंजी श्रेष्ठ प्रक्रिया होगी जो उपज की समस्याओं को संबोधित करती है, बड़े पैमाने पर डिटेक्टरों के सामने सक्रिय परत की एकरूपता में सुधार के माध्यम से।<ref name=pk/>

बीआई सेंसर को अपनाने में बड़ा कदम तब उठाया गया जब 2007 मेंओमनीविज़न टेक्नोलॉजी ने तकनीक का उपयोग करके अपने पहले सेंसर का प्रतिरूप लिया।<ref>Yoshida 2007</ref> चूंकि, इन सेंसरों को उनकी उच्च क्रयमूल्य के कारण व्यापक उपयोग नहीं मिला। पहला व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला बीआई सेंसर ओमनीविज़न OV8810 था, जिसे 23 सितंबर 2008 को घोषित किया गया था, और इसमें 8 मेगापिक्सल थे जो आकार में 1.4 माइक्रोमीटर थे।<ref>{{cite web |url=https://www.edn.com/omnivision-premieres-worlds-first-1-3-inch-8-megapixel-camerachip-sensor-with-1-4-micron-omnibsi-technology/ |title=ओमनीविजन ने 1.4 माइक्रोन ओमनीबीएसआई™ तकनीक के साथ दुनिया का पहला 1/3-इंच, 8 मेगापिक्सल कैमराचिप™ सेंसर पेश किया|date=23 September 2008 |publisher=EDN }}</ref> OV8810 का उपयोग [[ HTC Droid Incredible |एचटीसी ड्रोइड इनक्रेडिबल]] में किया गया था<ref name="Droid X review">{{cite web |url=https://www.anandtech.com/show/3826/motorola-droid-x-thoroughly-reviewed/15 |title=मोटोरोला ड्रॉइड एक्स: पूरी तरह से समीक्षा की गई|author=Brian Klug |publisher=Anandtech |date=20 July 2010 }}</ref> और एचटीसी इवो 4जी,<ref name="Chipworks EVO"/><ref name="IMX378-XDA"/> जो क्रमशः अप्रैल और जून 2009 में जारी किए गए थे। जून 2009 में, ओमनीविज़न ने 5MP OV5650 की घोषणा की,<ref>{{cite web |url=https://www.ovt.com/download/datasets/2766/OV5650_OV2665_FINAL.pdf | title=ओमनीविजन उच्च प्रदर्शन वाले मोबाइल फोन बाजार में डीएससी-गुणवत्ता वाली इमेजिंग प्रदान करता है| publisher=OmniVision | date=22 June 2009}}</ref> जिसमें 1300 mV/lux-sec पर सबसे कम रोशनी की संवेदनशीलता थी और उद्योग में सबसे कम 6 मिमी की स्टैक ऊंचाई थी।<ref>{{cite web |url=https://docs.rs-online.com/3cdc/0900766b80e999cc.pdf | title=उच्च-निष्पादन वाले मोबाइल फ़ोन के लिए DSC-गुणवत्ता इमेजिंग: OV5650 5 मेगापिक्सेल उत्पाद संक्षिप्त| publisher=OmniVision | date=January 2010}}</ref> एप्पल ने आइफोन 4 के पिछले कैमरे में उपयोग करने के लिए OV5650 का चयन किया, जिसने इसकी कम रोशनी वाली तस्वीरों के लिए अच्छी समीक्षा प्राप्त की।<ref>{{cite web | url=https://www.phonescoop.com/articles/article.php?a=387&p=2810 | title=समीक्षा करें: आईफोन 4| publisher=PhoneScoop | date=24 June 2010 | author=Philip Berne}}</ref>

नई फोटोडायोड सामग्रियों और प्रक्रियाओं पर सोनी के काम ने उन्हें अगस्त 2009 में अपने [[ सक्रिय पिक्सेल सेंसर |सक्रिय पिक्सेल सेंसर]] | सीएमओएस-आधारित [[ एक्समोर आर |एक्समोर आर]] के रूप में अपना पहला उपभोक्ता बैक-इलुमिनेटेड सेंसर प्रस्तुत करने की अनुमति दी।<ref name="sony" /> सोनी के अनुसार, नई सामग्री ने +8 dB सिग्नलिंग और -2 dB शोर प्रस्तुत किया। नए बैक-इलुमिनेटेड लेआउट के साथ संयुक्त होने पर, सेंसर ने लो-लाइट परफॉर्मेंस में दो गुना तक सुधार किया।<ref name="sony" /> आइफोन 4s ने सोनी द्वारा निर्मित इमेज सेंसर को नियोजित किया। 2011 में, सोनी ने अपने एक्समोर आर सेंसर को अपने प्रमुख स्मार्टफोन [[ सोनी एरिक्सन एक्सपीरिया आर्क |सोनी एरिक्सन एक्सपीरिया आर्क]] में प्रचलित किया।<ref>{{cite web|url=https://www.engadget.com/2011/03/30/sony-ericsson-xperia-arc-review/|title=सोनी एरिक्सन एक्सपीरिया आर्क की समीक्षा|author=Vlad Savov|publisher=AOL|work=Engadget|access-date=16 August 2015}}</ref>

जनवरी 2012 में, सोनी ने स्टैक्ड सीएमओएस के साथ बैक-साइड प्रबुद्ध सेंसर विकसित किया,<ref name="IMX378-XDA" /> जहां सपोर्टिंग सर्किट्री को सक्रिय पिक्सेल सेक्शन के नीचे ले जाया जाता है, जिससे लाइट कैप्चरिंग क्षमता में और 30% सुधार होता है।<ref>{{cite web|url=http://www.sony.net/Products/SC-HP/cx_news/vol68/pdf/sideview_vol68.pdf| title=सोनी का स्टैक्ड सीएमओएस इमेज सेंसर एक झटके में सभी मौजूदा समस्याओं को हल करता है|publisher=Sony |date=12 June 2012|archive-url=https://web.archive.org/web/20120612000427/http://www.sony.net/Products/SC-HP/cx_news/vol68/pdf/sideview_vol68.pdf|archive-date=12 June 2012}}</ref> सोनी द्वारा अगस्त 2012 में 13 और 8 प्रभावी मेगापिक्सेल के संकल्प के साथ एक्समोर आरएस के रूप में इसका व्यावसायीकरण किया गया था।<ref>{{cite web|url=http://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/201208/12-107E/index.html|title=सोनी ग्लोबल - न्यूज रिलीज - सोनी ने "एक्समोर आरएस," दुनिया का पहला*1 स्टैक्ड सीएमओएस इमेज सेंसर विकसित किया|access-date=16 August 2015}}</ref>

अक्टूबर 2012 में, गो-प्रो ने Hero3 ब्लैक में अपने एक्शन कैमरों में पहले BSI सेंसर के रूप में सोनी IMX117 सेंसर का उपयोग किया।<ref>{{Cite web |date=2013-07-18 |title=GoPro HERO3 ब्लैक एडिशन: सुपर हीरो…|url=https://www.dxomark.com/gopro-hero3-black-edition-super-hero/ |access-date=2022-09-06 |website=DXOMARK |language=en-US}}</ref>

सितंबर 2014 में सैमसंग ने बीएसआई पिक्सेल तकनीक को अपनाने के लिए दुनिया के पहले एपीएस-सी सेंसर की घोषणा की।<ref>{{cite web|url=http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/news-events/press-releases/detail?newsId=13683|title=सैमसंग सेमीकंडक्टर्स ग्लोबल साइट|access-date=16 August 2015}}</ref><ref name="IMX378-XDA" /> यह 28 एमपी सेंसर (S5KVB2) उनके नए कॉम्पैक्ट सिस्टम कैमरा, NX1 द्वारा अपनाया गया था, और [[ फोटोकिना 2014 |फोटोकिना 2014]] में कैमरे के साथ प्रदर्शित किया गया था।

जून 2015 में सोनी ने बैक-साइड प्रबुद्ध पूर्ण फ्रेम (सिनेमैटोग्राफी) सेंसर, सोनी α7R II|α7R II को नियोजित करने वाले पहले कैमरे की घोषणा की।<ref name="IMX378-XDA" />

अगस्त 2017 में [[ Nikon |निकॉन]] ने घोषणा की कि उसका आगामी [[ Nikon D850 |निकॉन D850]] , पूर्ण-फ्रेम डिजिटल SLR कैमरा, अपने नए 45.7 MP सेंसर पर बैक-इलुमिनेटेड सेंसर होगा।

सितंबर 2018 में [[ Fujifilm |Fujifilm]] ने [[ X-T3 |X-T3]] की उपलब्धता की घोषणा की, [[ मिररलेस इंटरचेंजेबल-लेंस कैमरा |मिररलेस इंटरचेंजेबल-लेंस कैमरा]] , जिसमें 26.1MP APS-C फुजीफिल्म एक्स-ट्रांस सेंसर बैक-इलुमिनेटेड सेंसर है।<ref>{{cite web|url=http://www.fujifilmusa.com/press/news/display_news?newsID=881484|title=Fujifilm ने नई X-T3 की घोषणा की, एक मिररलेस डिजिटल कैमरा जो X सीरीज को चौथी पीढ़ी में विकसित कर रहा है|publisher=Fujifilm|access-date=27 September 2018}}</ref>

अप्रैल 2021 में, कैनन इंक ने घोषणा की कि उनके नए आर3 मॉडल में [[ फुल-फ्रेम डीएसएलआर |फुल-फ्रेम डीएसएलआर]] | 35 एमएम फुल-फ्रेम, बैक इल्युमिनेटेड, स्टैक्ड [[ सीएमओएस |सीएमओएस]] सेंसर और डिजिक एक्स इमेज प्रोसेसर होगा।<ref>{{cite web|url=https://global.canon/en/news/2021/20210414.html|title=कैनन ने EOS R3 फुल-फ्रेम मिररलेस कैमरा के विकास की घोषणा की जो उपयोगकर्ताओं की फोटोग्राफिक संभावनाओं की सीमा का विस्तार करने के लिए उच्च गति, उच्च संवेदनशीलता और उच्च विश्वसनीयता प्रदान करता है।|publisher=Canon|access-date=17 April 2021}}</ref>

अप्रैल 2021 में, [[ Ricoh |Ricoh]] ने [[ पेंटाक्स के-3 मार्क III |पेंटाक्स के-3 मार्क III]] | पेंटाक्स के-3 III जारी किया जिसमें सोनी से बीएसआई 26 मेगापिक्सल एपीएस-सी सेंसर और इमेज प्रोसेसर, प्रोसेसर ब्रांड नेम इमेज प्रोसेसर है।<ref>{{Citation|title=Pentax K-3 Mark III|date=2021-09-20|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentax_K-3_Mark_III&oldid=1045438140|work=Wikipedia|language=en|access-date=2021-10-25}}</ref>

मई 2021 में, सोनी ने [[ माइक्रो फोर थर्ड सिस्टम |माइक्रो फोर थर्ड सिस्टम]] फॉर्मेट के लिए नए बैक-इलुमिनेटेड, स्टैक्ड सेंसर की घोषणा की।<ref>{{cite web|url=https://www.43rumors.com/sony-announced-a-new-20mp-stacked-bs1-micro-four-thirds-sensor-is-this-the-new-panasonic-gh6-sensor/|title=Sony ने एक नए 20MP स्टैक्ड BS1 माइक्रो फोर थर्ड सेंसर की घोषणा की। क्या यह भविष्य के ओलिंप ओएमडी कैमरे के लिए है?|access-date=30 May 2021}}</ref>
== यह भी देखें ==
* [[ वेफर बैकग्राइंडिंग ]]

==संदर्भ==
{{Reflist|30em|refs =

<ref name="IMX378-XDA">{{cite web
  |first=Steven
  |last=Zimmerman
  |url=http://www.xda-developers.com/sony-imx378-comprehensive-breakdown-of-the-google-pixels-sensor-and-its-features/
  |title=Sony IMX378: Comprehensive Breakdown of the Google Pixel's Sensor and its Features
  |publisher=[[XDA Developers]]
  |date=12 October 2016
  |access-date=17 October 2016}}</ref>

}}

===ग्रन्थसूची===
{{refbegin}}
* ''(Sony)'', "[http://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/200806/08-069E/index.html Sony unveils 'Exmor R' back-illuminated CMOS technology]", Sony press release, 6 August 2009
* P.K. Swain and David Cheskis, "[http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=34685 Back-Illuminated Image Sensors Come to the Forefront]", ''Photonics'', August 2008
* Junko Yoshida, "[http://www.eetimes.com/news/semi/showArticle.jhtml?articleID=208200587 OmniVision adopts backside illumination technology for CMOS imager]", ''EE Times'', 27 May 2007
* ''(Apple)'', "[https://www.apple.com/iphone/features/camera.html iPhone 4: Camera]", Apple Inc., 7 June 2010
{{refend}}

==बाहरी कड़ियाँ==
{{refbegin}}
* [https://web.archive.org/web/20100725153737/http://sales.hamamatsu.com/en/products/solid-state-division/image-sensors/ccd.php List of Hamamatsu Backthinned CCD sensors]
* [http://www.azooptics.com/details.asp?newsID=6961 Back thinned CCD used in Security cameras]
* [http://micro.magnet.fsu.edu/primer/digitalimaging/concepts/quantumefficiency.html Microscopy Primer on Quantum Efficiency]
* [https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/back-illuminated-ccd-improving-light-sensitivity/ The Back-Illuminated CCD: Improving Light Sensitivity]

{{DEFAULTSORT:Back-Illuminated Sensor}}

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