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超薄二維半導體研制成功,1納米芯片不再遙遠

2020-03-25 15:42 ? 次閱讀

含羞草 (文章來源:電氣新科技)

近年來,隨著晶體管特征尺寸的縮小,由于短溝道效應等物理規律和制造成本的限制,主流硅基材料與互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術正發展到10納米工藝節點而難以突破。2019年,中芯國際制造有限公司完成了14納米芯片的量產, 并以“N+1”制程沖擊7納米工藝。

從管誕生之初,人類就千方百計地想將其縮到最小,目前全球最頂尖的7納米工藝已經接近物理極限。一旦低于5納米,晶體管中電子的行為將受制于量子不確定性,很容易產生隧穿效應,晶體管變得不再可靠,芯片制造面臨巨大挑戰。

含羞草 各國科學家積極探索各種新技術、新工藝、新材料,二維材料是這些新興研究領域中的佼佼者。二維材料是指電子僅可在兩個維度的非納米尺度(1~100nm)上自由運動(平面運動)的材料。例如,目前備受矚目的“石墨烯”就是一種典型的二維材料,此外還有六方氮化硼(hBN)、二硫化鉬、黑磷等。

根據摩爾定律表述,當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。二維半導體層狀材料為摩爾定律在集成電路的繼續發展提供了巨大潛力,而二維半導體的一個關鍵挑戰,是避免從相鄰的電介質形成電荷散射和陷阱位點。其中,六方氮化硼的絕緣范德華層提供了出色的界面電介質,可有效地減少電荷的散射。

研究表明,在熔融金表面或塊狀銅箔上可以生長出單晶hBN膜。然而,由于熔融金的高成本,交叉以及過程控制和可擴展性的潛在問題,導致其并不被工業界所青睞。銅箔可能適用于卷對卷工藝,但不太可能與晶圓上的先進微電子工藝兼容。因此,尋求一種可靠的在晶圓上直接生長單晶hBN膜的方法將有助于二維材料在工業中的廣泛應用。

超薄二維半導體研制成功,1納米芯片不再遙遠

近日,臺積電、臺灣交通大學的研究人員,成功研制出了一種全球最薄、厚度只有0.7納米的基于氮化硼(BN)的超薄二維半導體絕緣材料,可望借此進一步開發出2納米甚至1納米制程的芯片,相關研究成果已發表于《自然》期刊。

含羞草 此前,在Cu(111)金屬上生長hBN單層的嘗試未能實現單向性,當這些層合并成膜時會產生不理想的晶界。理論上,學者們也普遍認為在諸如Cu(111)這樣的高對稱性表面上生長單晶hBN是不可能的。盡管如此,臺積電及臺灣交通大學的研究者們在兩英寸c-plane藍寶石晶圓上的Cu(111)薄膜上實現了單晶hBN單層的外延生長。

含羞草 他們在制備晶圓的單晶Cu(111)薄膜過程中,發現在高溫(1040~1070 ℃)下,在氫氣的存在下進行后退火是去除孿晶的關鍵;而對于單晶hBN的生長,則存在著最佳的Cu厚度(約500納米)。他們認為,實現單取向hBN三角形薄片的生長是獲得晶圓級單晶hBN的重要步驟,因此他們在熱壁化學氣相沉積(CVD)爐中將氨硼烷前體流到1英寸單晶Cu(111)薄膜/藍寶石上來進行hBN單層的生長,而消除Cu(111)中的孿晶晶粒將確保在其上生長出單晶hBN。

含羞草 同時,他們采用更高的溫度(通常為1050 ℃)來確保高質量的單晶hBN生長。接下來,通過進一步的模擬及實驗結果表明,Cu(111)表面具有臺階邊緣是實現單晶hBN生長的關鍵。這表明通過hBN側向對接Cu(111)步驟可增強外延生長,從而確保hBN單層的單向性。所獲得的單晶hBN以底柵配置作為二硫化鉬和二氧化鉿之間的界面層并入,提高了晶體管的。

含羞草 成功地在1英寸Cu(111)薄膜上生長單晶hBN之后,該團隊進一步將生產規模擴大到了兩英寸c-plane藍寶石晶圓上。鑒于完全生長的hBN層與Cu(111)之間的相互作用僅限于弱范德華力,因此可以借助電化學過程進行聚合物輔助轉移來實現晶圓級hBN的分離。

該團隊表示,與使用厚銅箔或其他金屬相比,單晶晶圓級hBN在Cu(111)薄膜上的生長具有可擴展性,并且更具成本效益,對未來芯片制程的縮小具有十分重要的意義,對于微電子行業而言亦可能是一種首選方法。同時,晶圓級單晶hBN的可用性將刺激并實現未來二維電子學的進一步研究和開發。
? ? ?(責任編輯:fqj)

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NCV8774 LDO穩壓器 350 mA 低Iq

NCV8674 LDO穩壓器 350 mA 低壓差 低Iq

4是一款精密5.0 V或12 V固定輸出,低壓差集成穩壓器,輸出電流能力為350 mA。仔細管理輕負載電流消耗,結合低泄漏過程,可實現30μA的典型靜態電流。 輸出電壓精確到±2.0%,在滿額定負載電流下最大壓差為600 mV。內部保護,防止輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 特性 優勢 5.0 V和12 V輸出電壓選項,輸出精度為2.0%,在整個溫度范圍內 非常適合監控新的微處理器和通信節點 40 I OUT = 100 A時的最大靜態電流 滿足100μA最大模塊汽車制造商點火關閉靜態電流要求 350 mV時600 mV最大壓差電壓電流 在低輸入電壓下維持輸出電壓調節。 5.5 V至45 V的寬輸入電壓工作范圍 維持甚至duri的監管ng load dump 內部故障保護 -42 V反向電壓短路/過流熱過載 節省成本和空間,因為不需要外部設備 AEC-Q100合格 滿足汽車資格要求 應用 終端產品 發動機控制模塊 車身和底盤 動力總成 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8674 LDO穩壓器 350 mA 低壓差 低Iq

NCV8664C LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq

4C是一款精密3.3 V和5.0 V固定輸出,低壓差集成穩壓器,輸出電流能力為150 mA。仔細管理輕負載電流消耗,結合低泄漏過程,可實現22μA的典型靜態電流。輸出電壓精確到±2.0%,在滿額定負載電流下最大壓差為600 mV。內部保護,防止輸入電源反向,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 NCV8664C與NCV4264,NCV4264-2,NCV4264-2C引腳和功能兼容,當需要較低的靜態電流時可以替換這些器件。 特性 優勢 最大30μA靜態電流100μA負載 符合新車制造商最大模塊靜態電流要求(最大100μA)。 極低壓降600 mV(最大值)150 mA負載電流 可以在低輸入電壓下啟動時運行。 保護: -42 V反向電壓保護短路保護熱過載保護 在任何汽車應用中都不需要外部元件來實現保護。 5.0 V和3.3V固定輸出電壓,輸出電壓精度為2% AEC-Q100 1級合格且PPAP能力 應用 終端產品 發動機控制模塊 車身和底盤 動力總成 信息娛樂,無線電 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8664C LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq

NCV8660B LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq

0B是一款精密極低Iq低壓差穩壓器。典型的靜態電流低至28μA,非常適合需要低負載靜態電流的汽車應用。復位和延遲時間選擇等集成控制功能使其成為微處理器供電的理想選擇。它具有5.0 V或3.3 V的固定輸出電壓,可在±2%至150 mA負載電流范圍內調節。 特性 優勢 固定輸出電壓為5 V或3.3 V 非常適合為微處理器供電。 2%輸出電壓,最高VBAT = 40 V 維持穩壓電壓裝載轉儲。 輸出電流高達150 mA 我們廣泛的汽車調節器產品組合允許您選擇適合您應用的汽車調節器。 延遲時間選擇 為微處理器選擇提供靈活性。 重置輸出 禁止微處理器在低電壓下執行未請求的任務。 汽車的NCV前綴 符合汽車網站和變更控制& AEC-Q100資格要求。 低壓差 在低輸入電壓下維持輸出電壓調節(特別是在汽車起動過程中)。 典型值為28 uA的低靜態電流 符合最新的汽車模塊要求小于100uA。 熱關機 保護設備免受高溫下的永久性損壞。 短路 保護設備不會因電流過大而在芯片上產生金屬開路。 在空載條件下穩定 將系統靜態電流保持在最低限度。...
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NCV8660B LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq

NCV8665 LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq 高PSRR

5是一款精密5.0 V固定輸出,低壓差集成穩壓器,輸出電流能力為150 mA。仔細管理輕負載電流消耗,結合低泄漏過程,可實現30μA的典型靜態接地電流。 NCV8665的引腳與NCV8675和NCV4275引腳兼容,當輸出電流較低且需要非常低的靜態電流時,它可以替代這些器件。輸出電壓精確到±2.0%,在滿額定負載電流下最大壓差為600 mv。它具有內部保護,可防止45 V輸入瞬變,輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 特性 優勢 5.0 V固定輸出電壓,輸出電壓精度為2%(3.3 V和2.5 V可根據要求提供) 能夠提供最新的微處理器 最大40 A靜態電流,負載為100uA 滿足100μA最大模塊汽車制造商點火關閉靜態電流要求 保護: -42 V反向電壓保護短路 在任何汽車應用中都不需要外部組件來啟用保護。 AEC-Q100合格 符合自動資格認證要求 極低壓降電壓 應用 終端產品 發動機控制模塊 車身和底盤 動力總成 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8665 LDO穩壓器 150 mA 低壓差 低Iq 高PSRR

NCV8664 LDO穩壓器 150 mA 低Iq

4是一款精密5.0 V固定輸出,低壓差集成穩壓器,輸出電流能力為150 mA。仔細管理輕負載電流消耗,結合低泄漏過程,可實現典型的22μA靜態接地電流。輸出電壓精確到±2.0%,在滿額定負載電流下最大壓差為600 mV 。 內部保護,防止輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 NCV8664的引腳和功能與NCV4264和NCV4264-2兼容,當需要非常低的靜態電流時,它可以替代這些部件。 特性 優勢 負載100μA時最大30μA靜態電流 會見新車制造商最大模塊靜態電流要求(最大100μA)。 保護: -42 V反向電壓保護短路保護熱過載保護 在任何汽車應用中都不需要外部組件來啟用保護。 極低壓降電壓 可以在低輸入電壓下啟動時運行。 5.0 V和3.3V固定輸出電壓,2%輸出電壓精度 AEC-Q100合格 汽車 應用 車身和底盤 動力總成 發動機控制模塊 信息娛樂,無線電 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8664 LDO穩壓器 150 mA 低Iq

NCV8675 LDO穩壓器 350 mA 低壓差 低Iq 高PSRR

5是一款精密5.0 V和3.3 V固定輸出,低壓差集成穩壓器,輸出電流能力為350 mA。仔細管理輕負載電流消耗,結合低泄漏過程,可實現34μA的典型靜態接地電流。 內部保護免受輸入瞬態,輸入電源反轉,輸出過流故障和芯片溫度過高的影響。無需外部元件即可實現這些功能。 NCV8675引腳與NCV4275引腳兼容,當需要非常低的靜態電流時,它可以替代該器件。對于D 2 PAK-5封裝,輸出電壓精確到±2.0%,對于DPAK-5封裝,輸出電壓精確到±2.5%,在滿額定負載電流下,最大壓差為600 mV。 特性 優勢 5.0 V和3.3 V固定輸出電壓,輸出電壓精度為2%或2.5% 能夠提供最新的微處理器 負載為100uA時最大34uA靜態電流 滿足100uA最大模塊汽車制造商點火關閉靜態電流要求 保護: -42 V反向電壓保護短路 在任何汽車應用中都不需要外部組件來實現保護。 AEC-Q100 Qualifie d 符合自動資格認證要求 極低壓降電壓 應用 終端產品 發動機控制模塊 車身和底盤 動力總成 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV8675 LDO穩壓器 350 mA 低壓差 低Iq 高PSRR

NCV4264-2 LDO穩壓器 100 mA 低Iq 高PSRR

4-2功能和引腳與NCV4264引腳兼容,具有更低的靜態電流消耗。其輸出級提供100 mA,輸出電壓精度為+/- 2.0%。在100 mA負載電流下,最大壓差為500 mV。它具有內部保護,可防止45 V輸入瞬變,輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 特性 優勢 最大60μA靜態電流,負載為100μA 處于待機模式時可以節省電池壽命。 保護: - 42 V反向電壓保護短路保護熱過載保護 無需外部元件在任何汽車應用中都需要保護。 極低壓差 可以在低輸入電壓下啟動時運行。 5.0 V和3.3 V固定輸出電壓,輸出電壓精度為2% AEC-Q100合格 應用 終端產品 車身和底盤 動力總成 發動機控制模塊 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV4264-2 LDO穩壓器 100 mA 低Iq 高PSRR

NCV4264 LDO穩壓器 100 mA 高PSRR

4是一款寬輸入范圍,精密固定輸出,低壓差集成穩壓器,滿載電流額定值為100 mA。輸出電壓精確到±2.0%,在100 mA負載電流下最大壓差為500 mV。 內部保護免受45 V輸入瞬變,輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 特性 優勢 5.0 V和3.3 V固定輸出電壓和2.0%輸出電壓精度 嚴格的監管限制 非常低的輟學 可以在低輸入電壓下啟動時運行。 保護: -42 V反向電壓保護短路保護熱過載保護 在任何汽車應用中都不需要外部組件來啟用保護。 AEC-Q100合格 符合汽車資格標準 應用 終端產品 車身與底盤 動力總成 發動機控制模塊 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV4264 LDO穩壓器 100 mA 高PSRR

NCV4264-2C LDO穩壓器 100 mA 低Iq 高PSRR

4-2C是一款低靜態電流消耗LDO穩壓器。其輸出級提供100 mA,輸出電壓精度為+/- 2.0%。在100 mA負載電流下,最大壓差為500 mV。它具有內部保護,可防止45 V輸入瞬變,輸入電源反轉,輸出過流故障和過高的芯片溫度。無需外部組件即可啟用這些功能。 特性 優勢 最大60μA靜態電流,負載為100μ 在待機模式下節省電池壽命。 極低壓降500 mV( max)100 mA負載電流 可以在低輸入電壓下啟動時運行。 故障保護: -42 V反向電壓保護短路/過流保護熱過載保護 在任何汽車應用中都不需要外部組件來啟用保護。 5.0 V和3.3 V固定輸出電壓,輸出電壓精度為2%,在整個溫度范圍內 AEC-Q100合格 應用 終端產品 發動機控制模塊 車身和底盤 動力總成 汽車 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV4264-2C LDO穩壓器 100 mA 低Iq 高PSRR

NCV8772 LDO穩壓器 350 mA 低Iq

2是350 mA LDO穩壓器,集成了復位功能,專用于微處理器應用。其堅固性使NCV8772可用于惡劣的汽車環境。超低靜態電流(典型值低至24μA)使其適用于永久連接到需要具有或不具有負載的超低靜態電流的電池的應用。當點火開關關閉時,模塊保持活動模式時,此功能尤其重要。 Enable功能可用于進一步降低關斷模式下的靜態電流至1μA。 NCV8772包含電流限制,熱關斷和反向輸出電流保護等保護功能。 特性 優勢 固定輸出電壓為5 V 非常適合為微處理器供電。 2%輸出電壓上升至Vin = 40 V 通過負載突降維持穩壓電壓。 輸出電流高達350 mA 我們廣泛的汽車調節器產品組合允許您選擇適合您應用的汽車調節器。 RESET輸出 禁止微處理器在低電壓下執行未請求的任務。 汽車的NCV前綴 符合汽車現場和變更控制& AEC-Q100資格要求。 低壓差 在低輸入電壓下維持輸出電壓調節(特別是在汽車起動過程中)。 超低靜態電流24μA典型 符合最新的汽車模塊要求小于100μA。 熱關機 保護設備免受高溫下的永久性損壞。 短路 保護設備不會因電流過...
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NCV8772 LDO穩壓器 350 mA 低Iq

NCV8770 LDO穩壓器 350 mA 低Iq

0是350 mA LDO穩壓器,集成了復位功能,專用于微處理器應用。其堅固性使NCV8770可用于惡劣的汽車環境。超低靜態電流(典型值低至21μA)使其適用于永久連接到需要具有或不具有負載的超低靜態電流的電池的應用。當點火開關關閉時,模塊保持活動模式時,此功能尤其重要。 NCV8770包含電流限制,熱關斷和反向輸出電流保護等保護功能。 特性 優勢 固定輸出電壓為5 V 非常適合為微處理器供電。 2%輸出電壓上升至Vin = 40 V 通過負載突降維持穩壓電壓。 輸出電流高達350 mA 我們廣泛的汽車調節器產品組合允許您選擇適合您應用的汽車調節器。 RESET輸出 禁止微處理器在低電壓下執行未請求的任務。 汽車的NCV前綴 符合汽車現場和變更控制& AEC-Q100資格要求。 低壓差 在低輸入電壓下維持輸出電壓調節(特別是在汽車起動過程中)。 典型值為21μA的超低靜態電流 符合最新的汽車模塊要求小于100μA。 熱關機 保護設備免受高溫下的永久性損壞。 短路 保護設備不會因電流過大而在芯片上產生金屬開路。 非常廣泛的Cout和E...
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NCV8770 LDO穩壓器 350 mA 低Iq

MC33160 線性穩壓器 100 mA 5 V 監控電路

0系列是一種線性穩壓器和監控電路,包含許多基于微處理器的系統所需的監控功能。它專為設備和工業應用而設計,為設計人員提供了經濟高效的解決方案,只需極少的外部組件。這些集成電路具有5.0 V / 100 mA穩壓器,具有短路電流限制,固定輸出2.6 V帶隙基準,低電壓復位比較器,帶可編程遲滯的電源警告比較器,以及非專用比較器,非常適合微處理器線路同步。 其他功能包括用于低待機電流的芯片禁用輸入和用于過溫保護的內部熱關斷。 這些線性穩壓器采用16引腳雙列直插式熱片封裝,可提高導熱性。 特性 5.0 V穩壓器輸出電流超過100 mA 內部短路電流限制 固定2.6 V參考 低壓復位比較器 具有可編程遲滯的電源警告比較器 未提交的比較器 低待機當前 內部熱關斷保護 加熱標簽電源包 無鉛封裝可用 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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MC33160 線性穩壓器 100 mA 5 V 監控電路

FAN53880 一個降壓 一個升壓和四個LDO PMIC

80是一款用于移動電源應用的低靜態電流PMIC。 PMIC包含一個降壓,一個升壓和四個低噪聲LDO。 特性 晶圓級芯片級封裝(WLCSP) 可編程輸出電壓 軟啟動(SS)浪涌電流限制 可編程啟動/降壓排序 中斷報告的故障保護 低電流待機和關機模式 降壓轉換器:1.2A,VIN范圍: 2.5V至5.5V,VOUT范圍:0.6V至3.3V 升壓轉換器:1.0A,VIN范圍:2.5V至5.5V,VOUT范圍:3.0V至5.7V 四個LDO:300mA,VIN范圍:1.9V至5.5V,VOUT范圍:0.8V至3.3V 應用 終端產品 電池和USB供電設備 智能手機 平板電腦 小型相機模塊 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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FAN53880 一個降壓 一個升壓和四個LDO PMIC

NCV5171 升壓轉換器 280 kHz 1.5 A 用于汽車

1 / 73產品是280 kHz / 560 kHz升壓調節器,具有高效率,1.5 A集成開關。該器件可在2.7 V至30 V的寬輸入電壓范圍內工作。該設計的靈活性使芯片可在大多數電源配置中運行,包括升壓,反激,正激,反相和SEPIC。該IC采用電流模式架構,可實現出色的負載和線路調節,以及限制電流的實用方法。將高頻操作與高度集成的穩壓器電路相結合,可實現極其緊湊的電源解決方案。電路設計包括用于正電壓調節的頻率同步,關斷和反饋控制等功能。這些器件與LT1372 / 1373引腳兼容,是CS5171和CS5173的汽車版本。 特性 內置過流保護 寬輸入范圍:2.7V至30V 高頻允許小組件 最小外部組件 頻率折返減少過流條件下的元件應力 帶滯后的熱關機 簡易外部同步 集成電源開關:1.5A Guarnateed 引腳對引腳與LT1372 / 1373兼容 這些是無鉛設備 用于汽車和其他應用需要站點和控制更改的ons CS5171和CS5173的汽車版本 電路圖、引腳圖和封裝圖...
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NCV5171 升壓轉換器 280 kHz 1.5 A 用于汽車

NCP161 LDO穩壓器 450 mA 超高PSRR 超低噪聲

是一款線性穩壓器,能夠提供450 mA輸出電流。 NCP161器件旨在滿足RF和模擬電路的要求,可提供低噪聲,高PSRR,低靜態電流和非常好的負載/線路瞬態。該器件設計用于1μF輸入和1μF輸出陶瓷電容。它有兩種厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片級封裝(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm和TSOP5封裝。 類似產品:
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NCP161 LDO穩壓器 450 mA 超高PSRR 超低噪聲

AR0521 CMOS圖像傳感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS數字圖像傳感器,有源像素陣列為2592(H)x 1944(V)。它通過滾動快門讀數捕獲線性或高動態范圍模式的圖像,并包括復雜的相機功能,如分檔,窗口以及視頻和單幀模式。它專為低亮度和高動態范圍性能而設計,具有線路交錯T1 / T2讀出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以產生非常清晰,銳利的數字圖像,并且能夠捕獲連續視頻和單幀,使其成為安全應用的最佳選擇。 特性 5 Mp為60 fps,具有出色的視頻性能 小型光學格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式視頻 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技術 支持線路交錯T1 / T2讀出以啟用ISP芯片中的HDR處理 支持外部機械快門 片上鎖相環(PLL)振蕩器 集成顏色和鏡頭陰影校正 精確幀率控制的從屬模式 數據接口:?HiSPi(SLVS) - 4個車道?MIPI CSI-2 - 4車道 自動黑電平校準 高速可配置上下文切換 溫度傳感器 快速模式兼容2線接口 應用 終端產品 視頻監控 高動態范圍成像 安全攝像頭 行動相機 車載DVR 電路圖、引腳圖和封裝...
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AR0521 CMOS圖像傳感器 5.1 MP 1 / 2.5
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