首創雙層晶體管:索尼介紹全新的堆疊式CMOS圖像感測器技術
索尼半導體解決方案公司,已經成功開發出了全球首個採用雙層晶體管圖元技術的堆疊式CMOS影像感測器。 據悉,傳統方案需要將光電二極體和圖元晶體管置於同一基板,而索尼新技術將兩者分離放置在了不同的基板層上。 得益於幾乎增強了一倍的飽和信號電平,以及動態範圍的提升 / 雜訊的下降,新方案顯著可提升成像性能。
(來自:SONY官網)
在像素晶元內,負責光電信號轉換的二極體、和控制信號的圖元晶體管位於同一層。 而在傳統堆疊式 CMOS 影像感測器里,光電二極體和像素晶體管被安排在了同一基板上。
在同等或更小的圖元尺寸下,新技術的像素結構(位於信號處理電路的邏輯晶元之上)都能保持或改善現有特性。
此外允許廠商對光電二極體和圖元晶體管這兩層架構分別優化,從而使飽和信號電平相較於傳統圖像感測器增加了大約一倍、動態範圍也有進一步的提升。
增加的飽和信號電平,在實現寬動態範圍的高品質圖像方面發揮著重要的作用。
傳輸門(TRG)之外的圖元晶體管 —— 包括複位(RST)、選擇(SEL)和放大器(AMP)晶體管 —— 則被安排在了無光電的二極管層。
得益於放大器晶體管的尺寸增加,索尼還成功地大幅降低了夜間和其它較暗場景下容易產生的雜訊,同時防止在敏感對比強烈的情況下過曝或曝光不足。
最後,索尼將把更高成像品質的雙層晶體管圖元技術推向諸多領域,比如智慧手機上的移動影像感測器。