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首款三层堆叠CMOS问世 索尼这次带来了什么黑科技?

导读: 昨天一则新闻刷爆了所有的科技媒体:索尼已经成功开发了业内首款面向智能手机的三层堆叠的CMOS图像传感器。但是对于CMOS,很多人对于什么“背照式”、“堆栈式”都没搞清楚呢,索尼这回又来一个三层堆叠CMOS,是什么黑科技?

昨天一则新闻刷爆了所有的科技媒体:索尼已经成功开发了业内首款面向智能手机的三层堆叠的CMOS图像传感器。但是对于CMOS,很多人对于什么“背照式”、“堆栈式”都没搞清楚呢,索尼这回又来一个三层堆叠CMOS,是什么黑科技?

首款三层堆叠CMOS问世 索尼这次带来了什么黑科技?

要弄懂这些CMOS的原理,我们必须明白CMOS是如何一步步走到现在这个样子的,在这里我们不去讲什么高深的原理或者是学术名词,就用浅显直白的文字来形容CMOS的发展历程。

CMOS的画质升级之路

CMOS全称为Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体),简单说来就是捕捉我们要拍摄画面光学信息的传感器,其获取光线信息的部分即是像素区域,我们常常说的几千万像素,指的就是CMOS的传感器部分拥有的独立感光单元的数量,众多的感光单元(像素)排列在一起就能够接受一个平面的光学信息,一定面积中数量越多,画面也就越清晰。

第一代CMOS并没有采用什么“背照式”、“堆栈式”等技术,我们通常将其称之为“前照式”,这种CMOS在像素区域和最上方的镜片间还有一层金属排线,这层金属会在每个像素上留出一个孔供光线进入,但是这种结构终究多了一些阻挡,每个像素就像是在井内看天空一样,受到了阻挡,所以成像效果并不能让人满意。

首款三层堆叠CMOS问世 索尼这次带来了什么黑科技?

为了解决这个问题,自然而然地想法就是去掉像素区域上方的金属排线遮挡,”背照式“CMOS随之而来,其实使用的是一个非常直接的思路:将金属排线从像素区域上方移到了下方,失去了遮挡的像素区域自然像脱了缰的野马,成像实力大大提升。

那么如果还想提升成像,还能怎么办呢?索尼又想到一句至理名言:“底大一级压死人”,现在相同面积的基板上,“背照式”CMOS的像素区域仅占整个传感器一部分的面积,其他一部分都是“处理回路”,也就是管理像素区域的部分。如果能够把整个CMOS的面积都利用成为“像素区域”,那么成像就能进一步提升。所以“背照式”就应运而生了,索尼将“处理回路”部分移到了像素区域下方,用电路板取代了之前的支撑衬底,由此换来了更大的感光面积,带来了更好的画质。

首款三层堆叠CMOS问世 索尼这次带来了什么黑科技?

到此为止,在智能手机能够使用的CMOS体积上,索尼已经将画质提升到了结构、体积限制下能够达到的极致,接下来该如何升级呢?索尼给出的答案是用三层堆叠CMOS来提升拍照过程中的处理速度。

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