CMOS图像传感器及其发展趋势

本文简要介绍了CMOS图像传感器的发展历程及工作原理.对CCD图像传感器与CMOS图像传感器的优缺点进行了比较,指出了CMOS图像传感器的技术优势,并讨论了CMOS图像传感器的发展趋势.     

CMOS图像传感器的发展及应用

比较了CMOS图像传感器与CCD图像传感器的优缺点，分析了CMOS图像传感器的结构、研制现状、应用及市场前景。指出随着CMOS传感器技术的发展，CMOS图像传感器可以代替CCD图像传感器，并预见了其发展趋势。     

CMOS图像传感器的未来

在与CCD的竞争中 ,CMOS必须面对或超越CCD的关键价格及性能特点。采用互补金属氧化物半导体 (CMOS)加工工艺制作的图像传感器阵列芯片的首次应用于 2 0世纪 80年代末得到了验证。自那时起 ,能够以动态随机存取存储器(DRAM)的成本在单模片上集成所有模拟及数字成像电路就成为设计者心中的神圣目标。然而 ,CCD制造商为了将CMOS传感器排挤出市场 ,始终坚持不懈地减小阵列体积 ,同时大幅削减其价格。近 30年来 ,在大容量电子图像捕获应用中 ,CCD在速度、灵敏度、可靠性、封装及价格等方面始终保持优势 ,因而统治着市场。产品设计人…     

CMOS图像传感器及其研究

介绍了CMOS图像传感器的工作原理,比较了CCD图像传感器与CMOS图像传感器的优缺点,指出了CMOS图像传感器的技术问题和解决途径,综述了CMOS图像传感器的现状和发展趋势.     

CMOS图像传感器的最新进展及其应用

CMOS图像传感器是20世纪70年代在美国航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）诞生的，与CCD图像传感器几乎同步，标准CMOS大规模集成电路技术的不断发展大大改善了CMOS图像传感器的图像质量，CMOS图像传感器的高度集成化减小了系统的复杂性，降低了制造成本，仅为普通CCD图像传感器的1／20，对获得的图像信息读出及处理变得简单而快捷，能设计出灵活的小型成像系统，它具有单一工作电压，功耗低，像素缺陷率低，可与其他CMOS集成电路兼容，对局部像素的编程可随访问等优点。本文主要介绍CMOS图像传感器的发展现状，最新进展，市场前景及其在医学上的应用。     

谋求更大发展的固体图像传感器

本文介绍了固体图像传感器的新发展，此外，就其市场、应用和主要技术进行了概述。     

基于4T结构的高灵敏度CMOS图像传感器设计

基于0.35μm工艺,设计了应用于低光照环境下的低噪声、高灵敏度CMOS图像传感器。该图像传感器采用PPD 4T像素结构,像素阵列512×512,包含列级运放、水平移位寄存器、逻辑控制单元、单斜率模数转换器和偏置电路等模块。通过采用低噪声PPD 4T像素结构、低噪声列级放大器电路结构,以及对版图的优化设计等措施实现了低噪声、高灵敏度的CMOS图像传感器设计。     

CMOS图像传感器光电二极管模型

为了更好的对CMOS图像传感器中光电二极管的光电转换物理现象进行研究,需要建立正确合适的光电二极管数学物理模型。通过少数载流子稳态连续方程建立光电二极管的一维物理模型,求解方程后,代入参数在MATLAB中对两层结构的n+/p-sub型和n-well/p-sub型,以及三层结构的p+/n-well/p-sub型二极管进行了计算模拟,得到了3种二极管响应率与波长的关系曲线。最后将结果与实际值进行了对比分析,确认了模型能够在一定程度上反映实际的物理情况。     

CMOS图像传感器简议

数码相机和可拍照式便携设备的兴起，使得CMOS图像传感器这个名词进入大众的视野，而这种产品也成为了半导体产品中增长最快的一种。其实，在几年前，CMOS传感器还没有今天这样耀眼的地位，那时的它还只能仰望强大的对手CCD传感器。但是，仅仅是几年的功夫，它就可以同CCD分庭抗礼了。     

CMOS图像传感器的研究新进展

随着超大规模集成技术的发展,CMOS图像传感器显示出了强劲的发展趋势.简要介绍了CMOS图像传感器的发展历程,在分析CCD和CMOS图像传感器工作原理的基础上,对比了CMOS图像传感器与CCD的特点.重点描述了国外CMOS图像传感器的最新商业化产品状况,同时给出了一些产品的性能参数,最后展望了CMOS图像传感器的未来发展趋势.     

CCD图像传感器发展与应用

主要介绍了线阵CCD、面阵CCD、帧转移CCD、ITO-CCD和电子倍增CCD等图像传感器的发展现状.以CMOS器件作为比较,探讨和研究CCD图像传感器的应用领域以及未来发展趋势.     

CMOS图像传感器的研究进展

20世纪90年代以来,随着超大规模集成(VLSI)技术的发展,CMOS图像传感器显示出强劲的发展势头.简要介绍了CMOS图像传感器的结构及工作原理,详细比较了CMOS图像传感器与CCD的性能特点,讨论了CMOS图像传感器的关键技术问题.并给出了相应的解决途径,综述了GMOS图像传感器的国内外研究现状,最后对CMOS图像传感器的发展趋势进行了展望.     

Time-Delay-Integration Architectures in CMOS Image Sensors

Difficulty and challenges of implementing time-delay-integration (TDI) functionality in a CMOS technology are studied: synchronization of the samples forming a TDI pixel, adder matrix outside the array, and addition noise. Existing and new TDI sensor architecture concepts with snapshot shutter, rolling shutter, or orthogonal readout are presented. An optimization method is then introduced to inject modulation transfer function and quantum efficiency specification in the architecture definition. Moderate spatial and temporal oversamplings are combined to achieve near charge-coupled device (CCD) class performances, resulting in an acceptable design complexity. Finally, CCD and CMOS dynamic range and signal-to-noise ratio are conceptually compared.     

CCD与CMOS图像传感器特点比较

简要介绍了CCD(电荷耦合器件)与CMOS图像传感器的结构,并对二者的性能特点进行了比较,指出二者在未来的发展中不会出现谁消灭谁的结局.     

深亚微米CMOS有源图像传感器技术

在深亚微米CMOS技术，传统CMOS图像传感器像素结构如PD、PG等受到极大挑战，为了获得良好摄像质量，需要一些CMOS生产工艺的改变和像素结构的革新。     

基于自适应曝光的CMOS图像传感器的设计与实现

从硬件结构、曝光策略和模拟结果入手，在传统滚筒式曝光基础上，通过对用户设定区域像素饱和值的统计和曝光时间选择算法，提出了一种CMOS图像传感器大动态范围自适应曝光的设计。曝光时间可从1ps至65ms，探测光强范围达到10^1～10^6lux，设计将充分发挥现有像素性能，实现快速实时的自适应曝光需求。     

CMOS图像传感器抗电离辐射加固技术研究

太空环境中的电离辐射会导致CMOS图像传感器性能退化,甚至造成永久性损毁。文章对CMOS图像传感器抗电离辐射加固技术进行了研究,从版图设计、电路设计等方面提出相应的抗辐射策略,并进行了总剂量和单粒子试验。试验结果表明,采用抗辐射加固技术设计制作的CMOS图像传感器具备抗总剂量和单粒子辐射能力,当总剂量达到100krad(Si)、单粒子辐射总注量达到1×10⁷p/cm²时,器件的关键指标变化符合预期要求。     

Thin Photo-Patterned Micropolarizer Array for CMOS Image Sensors

We fabricated and characterized a thin photo-patterned micropolarizer array for complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) image sensors. The proposed micropolarizer fabrication technology completely removes the need for complex selective etching. Instead, it uses the well-controlled process of ultraviolet photolithography to define micropolarizer orientation patterns on a spin-coated azo-dye-1 film. The patterned polymer film micropolarizer (10 $mu$m$times$10 $mu$m) exhibits submicron thickness (0.3 $mu$ m) and has an extinction ratio of ${sim}$100. Reported experimental results validate the concept of a thin, high spatial resolution, low-cost photo-patterned micropolarizer array for CMOS image sensors.      

一种高性能X射线CMOS图像传感器的研究

研制了一种采用电流镜积分读出电路和相关双采样电路的X射线CMOS图像传感器(NEW-X-IS),传感器像元由采用CMOS工艺的光电二极管实现,光电二极管产生的光电流通过电流镜放大后在像元外的电容上积分,经相关双采样电路抑制噪声后,由CMOS移位寄存器和多路开关电路输出视频信号.对采用2 μm CMOS工艺研制的64位实验线阵进行参数测试,结果表明NEW-X-IS具有较小的非均匀性、较低的暗噪声、较大的单位面积响应度、较高的输出电压和较宽的动态范围.将其应用于一个实验系统中,得到了不同密度、不同尺寸材料的视频信号波形.