Bildsensoren und optische Bauelemente

Warum lässt sich bei Silizium-Bildsensoren die Empfindlichkeit für nahes Infrarot schwer erhöhen?

  1. AWeil die Absorption von nahem Infrarot in Silizium schwach ist und das Licht tief eindringt
  2. BWeil nahes Infrarot die Linse nicht durchdringt
  3. CWeil nahes Infrarot keine Elektronen erzeugt
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Antwort: A. Weil die Absorption von nahem Infrarot in Silizium schwach ist und das Licht tief eindringt

Silizium absorbiert mit zunehmender Wellenlänge schwächer; die Absorptionstiefe beträgt bei 550 nm etwa 1,5 µm, bei 850 nm etwa 20 µm und bei 940 nm über 50 µm. In nur wenige µm dünnen Fotodioden wird nicht ausreichend absorbiert, und die Empfindlichkeit ist gering. Um die Empfindlichkeit im nahen Infrarot für Gesichtserkennung und ToF zu erhöhen, werden Strukturen verwendet, bei denen die Oberfläche fein aufgeraut wird, um das Licht schräg zu streuen und den Lichtweg im Pixel zu verlängern.

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