CCD与CMOS的比较

CMOS图像传感器2013-12西南交大光电所结构、工作原理关键技术发展现状性能及应用比较vsCCD发展趋势内容结构、工作原理ComplementaryMetal-OxideSemiconductor互补型金属氧化物半导体t1231t2t3tCCD结构单元）光敏元件阵列（光积分（电荷耦合器件）CCD输出转移控制栅结构对比感光单元光照信号传送方式对比放大ADC精确噪声效率低效率高行地址译码器列地址译码器输出寄存器关键技术片上消除噪声技术全像素电荷转移技术片上模拟处理技术抑制暗电流技术提高填充系数提高动态范围低压驱动掩埋光电二极管发展现状•起于：20th60s,限制：工艺水平•发展：20th90s,诱发：VLSI，信息处理技术，工艺水平•领域：国外诸多公司和机构已经开发出不同光学格式、多种类型的CMOS图像传感器，应用到工业、国防、交通、通讯、医学及航空等•主要公司：Sony,Toshiba,Olympus,Canon,Nikon,Samsung，Panasonic,Omni,Kodak,MagnaChip,Cypress,Microntechnology国外部分CMOS图像传感器产品公司型号分辨率/pixel像素尺寸/umOmniOV6920320x2402.5x2.5SonyIMX017CQE2921x21842.5x2.5MagnaChipMC531EB2048x15362.2x2.2ToshibaET8EE6-AS2080x15602.2x2.2MicrontechnologyMT9P4012592x19442.2x2.2KodakKAC-050202592x19441.4x1.4CypressCYIHDSC9000AA3710x24346.4x6.4国内情况西安交大、重庆大学、中国科学院微电子研究中心、北京思比科微电子公司、北京中星科技、联想集团、台湾宜霖科技、台湾联华电子等单位都开展CMOS图像传感器的设计、研制和应用开发等工作，并取得了较大的进展。国内大部分厂商由于缺乏核心技术，即使投入资金再大也无法摆脱组装加工的地位。加大VLSI工艺的研发力度，优化CMOS图像传感器的电路设计，缩短与发达国家的差距刻不容缓。CMOSImageSensorapplicationsin2012CMOSImageSensorRevenueForecastbyMarket单位：亿美元CAGR:CompoundAnnuelGrowthRate（年复合增长率）性能比较CMOSvsCCD采集和处理速度驱动电压集成度灵敏度动态范围噪声暗电流成像质量功耗价格体积快慢小大12-18v高低低高30%窄70dB宽70dB大小大1nA小2pA低高小1/10大1低1/3高1小大实际成像对比1——白天室内实际成像对比2——夜晚室内实际成像对比3——白天室外应用比较高分辨率、高灵敏度的高端应用领域：空间技术、专业摄像机、光谱仪、生物医学摄影、微光成像应用比较成本、易于集成、小型化等比高分辨率更加重要的中低端应用领域：普通数码相机、机器视觉、监控、可视通讯、玩具、手机CCD高性能低市场容量PkCMOS低性能高市场容量发展趋势高分辨率，高帧率，宽动态范围，低噪声，抗辐射，多功能、智能化以及SoC可以相信，随着多媒体、数字电视、可视通讯产品的增加，CMOS图像传感器的应用前景一定会更加广阔CMOS图像传感器会取代CCD吗？谢谢观赏！