Fraunhofer IIS Farbsensor regelt Helligkeit und Farbe von LEDs

Der Farb- und Multispektralsensor besteht aus einer CMOS-Photodiode mit darüberliegenden Metall-Nanostrukturen.

Am Fraunhofer IIS haben Wissenschaftler einen Farbsensor mit integrierten On-Chip-Filtern entwickelt, der Farb- und Helligkeitsschwankungen von LEDs steuert. Für die Farbregelung werden metallische Strukturen zur spektralen Filterung in Kombination mit darunter liegenden Photodioden genutzt.

Bei bisherigen Farb- und Multispektralsensoren mussten Farbfilter nachträglich in zusätzlichen Produktionsschritten prozessiert werden. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen haben nun ein Verfahren entwickelt, das die Herstellung von On-Chip-Filtern erlaubt. In diesem Fall ist der Farbfilter in den Sensor integriert, was eine Produktion direkt in einem Standard-CMOS-Halbleiter-Prozess erlaubt. Nanostrukturierte plasmonische Filter in den Metallschichten des Halbleiterprozesses werden als spektral selektive Elemente genutzt und erlauben in Kombination mit Photodioden die Herstellung des Sensors in hohen Stückzahlen.

Der Einsatz der Sensoren ist in Anwendungen denkbar, die eine zuverlässige und stabile Beleuchtung benötigen. Dies stellt bei der Verwendung von LEDs oft ein Problem dar, da deren Schwerpunktswellenlänge sowohl temperatur- als auch alterungsabhängig ist.