詳解背照式CMOS傳感器結(jié)構(gòu)和原理

CCD傳感器和CMOS傳感器的不同

正是由于兩種傳感器處理過程的不同，所以在早期，CMOS影像傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都比CCD要差，但優(yōu)勢在于具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點，特別適合在像素數(shù)提升上有較多的文章可以做。因此，最近幾年芯片級的廠家都放了非常多的精力在CMOS傳感器上，以致現(xiàn)在CMOS傳感器在市場終端產(chǎn)品上占據(jù)了非常高的份額，特別是數(shù)碼相機方面。

背照式CMOS傳感器基本原理

時間推進到了08年6月，索尼公司發(fā)布了背照式CMOS，并冠以Exmor R名稱，并且首先用在數(shù)款DV產(chǎn)品上。背照式CMOS影像從此開始快速發(fā)展，至今已有多個芯片廠商發(fā)布了該類型的產(chǎn)品，越來越多數(shù)碼影像設(shè)備采用了此技術(shù)，接下來小編就詳細講講此項技術(shù)的特點。

背照式CMOS傳感器最大的優(yōu)化之處就是將元件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變了，即將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向，讓光能從背面直射進去，避免了傳統(tǒng)CMOS傳感器結(jié)構(gòu)中，光線會受到微透鏡和hqew.com/tech/cgq/200010150006/16911.html target=_blank>光電二極管之間的電路和晶體管的影響，從而顯著提高光的效能，大大改善低光照條件下的拍攝效果。

背照式CMOS傳感器物理結(jié)構(gòu)圖

背照式CMOS傳感器的具體結(jié)構(gòu)如上圖所示（源自索尼資料，其他芯片廠家的產(chǎn)品可能在細節(jié)上有不同，但大體意思是相同的），橙色的為光線路，黃色線為受光面。左邊的傳統(tǒng)式，明顯看到光線通過微透鏡后還需要經(jīng)過電路層才能到達受光面，中途光線必然會遭到部分損失（包括被阻擋或被減弱）。背照式CMOS傳感器的元件則不同，在改變了結(jié)構(gòu)后，光線通過微透鏡后就可以直接到達感光層的背面，完成光電反應(yīng)，從進光量上改善了感光過程。

然后我們更細一點分析，由于中間沒有阻隔，背照式CMOS傳感器的感光面離微透鏡更近了，也就是說光線的入射角度和覆蓋的面都能得到優(yōu)化，感光元件就有可能輸出更為優(yōu)秀的信號。

綜合以上的因素，背照式CMOS傳感器比傳統(tǒng)CMOS傳感器在靈敏度會上有質(zhì)的飛躍，結(jié)果就是在低光照度下的對焦能力和畫質(zhì)有極大的提升