서브웨이브렝스 픽셀을 향하여: 초소형 고효율 CMOS 이미지 센서를 위한 나노광자 색 라우터

초록 스마트폰의 보급과 카메라 모듈의 널리 사용됨에 따라 높은 픽셀 밀도를 갖는 보완 금속 산화물 반도체(CMOS) 이미지 센서가 필요하다. 최근 픽셀 축소 경쟁은 상업용 CMOS 센서가 서브마이크론 픽셀을 이용하여 0.5μm 크기까지 작아질 수 있게 했다. 하지만 서브웨이브렝스 픽셀로의 추가적인 축소는 기존의 초점 및 필터 접근법이 기존의 마이크로렌즈 배열의 초점 능력이 감소하고 흡수성 색 필터가 부과한 광학 효율 제약으로 인해 근본적인 도전에 직면하게 된다. 나노광자 색 라우터는 효율적인 공간-스펙트럼 분리를 통해 이러한 도전을 극복하기 위해 등장하여, 입사광을 해당 픽셀로 유도한다. 특히, 최근의 자유형 장치 최적화 방법 개발은 기존 디자인 방법으로는 불가능했던 대규모 조합 디자인 공간을 탐색하여 높은 효율의 색 라우터 설계를 가능하게 한다. 이 리뷰에서는 CMOS 이미지 센서를 위한 나노광자 색 라우터 분야의 다양한 연구 성과를 종합적으로 소개하며, 그들의 설계 방법론에 특별한 강조를 둔다.