前照式与背照式CMOS

2021年10月25日108

传统CMOS都是前照式结构,如下图左边图片所示,其组成结构由上到下依次是:片上透镜、滤光片、金属排线(电路层)、光电二极管以及基板。

前照式与背照式CMOS

背照式结构的CMOS最早出现于2008年,其基本组成与传统CMOS一样,只是排布顺序不一样。如下图右边图片所示,由上到下依次是:片上透镜、滤光片、光电二极管以及基板、金属排线(电路层)。

前照式与背照式CMOS

前照式与背照式CMOS的区别很好理解,一种是电路层位于感光二极管前面,一种是电路层位于感光二极管后面。如上图所示,前照式CMOS的金属电路挡在受光面前面,这样会损失很多光线,真正能够被感光二极管接收和利用的光线只剩70%甚至更少。

很显然,背照式CMOS极大提高了光线利用率,可以提高传感器灵敏度,最明显的改善就是低照度环境下成像质量更高。

这么“简单”的改进,就能明显提高画质,为什么不早这么做呢?

虽然只是结构上的小改动,但这意味着承载光电二极管的基板要非常薄,大概是传统CMOS的百分之一,对生产工艺和技术要求相当高。所以发展到足够的技术水平后,才出现背照式CMOS。2008年的6月,索尼公司正式发布了背照式CMOS传感器。直至今天,手机上采用的几乎都是背照式CMOS。

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