隨著多媒體、數(shù)字電視，可視通信等領(lǐng)域的熱點(diǎn)增加，cmos圖像傳感器應(yīng)用前景更加廣闊，在實(shí)現(xiàn)小像素尺寸方面，cmos圖像傳感器取得了快速的進(jìn)步，已有3.3 m 3.3 m像素尺寸的報(bào)道。采用0.25 m cmos工藝技術(shù)，將生產(chǎn)出高性能的cmos圖像傳感器，高性能cmos攝像機(jī)有希望短期內(nèi)大量出現(xiàn)，彩色cmos攝像機(jī)在近兩年內(nèi)有望普及。目前已批量生產(chǎn)出了用于成像的cmos圖像傳感器。該器件已成為攝像機(jī)（黑白、彩色）、微型（或超微型）攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)的心臟。foven公司還研制出了具有世界上最高分辨率（1600萬(wàn)像素）的cmos圖像傳感器，這種圖像傳感器在分辨率和圖像質(zhì)量方面取得了重大突破。

　　foven研制的1600萬(wàn)像素圖像傳感器標(biāo)志著ccd和cmos圖像傳感器在分辨率和質(zhì)量?jī)煞矫娴娘w躍。foven的1600萬(wàn)像素圖像傳感器的分辨率是以前發(fā)表的照相機(jī)cmos圖像傳感器的3倍，是當(dāng)今低檔消費(fèi)數(shù)碼相機(jī)中普遍使用的cmos圖像傳感器的50倍。

　　最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)

　　1、低壓驅(qū)動(dòng)掩埋光電二極管型cmos圖像傳感器

　　cmos圖像傳感器在低照度下成像質(zhì)量一直不如ccd，因而提高圖像質(zhì)量是cmos圖像傳感器開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。東芝采用掩埋光電二極管新型結(jié)構(gòu)，降低了漏泄電流，在低壓下也能確保無(wú)電荷殘余地完全讀出，實(shí)現(xiàn)了與ccd攝像器件同等的高質(zhì)量圖像。

　　2、低噪聲高畫(huà)質(zhì)cmos圖像傳感器

　　索尼采用獨(dú)特的"drscan"噪聲消除技術(shù)和抑制暗電流的"had"結(jié)構(gòu)，成功地試制出低噪聲高畫(huà)質(zhì)1/3英寸33萬(wàn)像素cmos圖像傳感器，并計(jì)劃盡快實(shí)現(xiàn)商品化。

　　獨(dú)特的"drscan"（dot sequential readout system with current amplified signal output noise reduction circuit）技術(shù)即是在逐點(diǎn)順次讀出每像素信號(hào)和噪聲成分的同時(shí)，在同一電路中消除晶體管特性不均引起的固定圖形噪聲，這是以前逐行消除難以做到的。為了消除暗電流引起的固定圖形噪聲，還借鑒ccd的"had"（hole accumulation diode）結(jié)構(gòu)。在傳感器表面形成空穴積累層，從而抑制非入射光引起的暗電流。這兩種固定圖形噪聲的降低，使s/n比提高了25倍，實(shí)現(xiàn)了cmos圖像傳感器的高畫(huà)質(zhì)。而且had結(jié)構(gòu)中采用l形門的像素結(jié)構(gòu)，使幾乎所有的電子完全轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了無(wú)拖影圖像信號(hào)輸出。

　　3、高靈敏度cmos圖像傳感器

　　日本nec公司采用0.35 m cmos工藝技術(shù)研制成功了具有雙金屬光電屏蔽和氮化硅（si3n4）抗反射膜的深p阱光電二極管結(jié)構(gòu)的cmos-aps。為了改善器件的靈敏度，nec公司在研制中采用了深p阱，磷摻雜p型硅襯底，si3n4、抗反射膜、耗盡晶體管、雙金屬光電屏蔽等新技術(shù)。光入射到常規(guī)光電二極管和新型光電二極管的反射率，前者為20% 30%，后者小于10%。由于入射光反射率的降低，提高了器件的靈敏度。其性能參數(shù)為：光學(xué)尺寸為1/3英寸，像素?cái)?shù)為658(h) 493(v)，像素尺寸為7.4 m(h) 7.4 m(v)，芯片尺寸為7.4mm 7.4mm，填充系數(shù)為20%，飽和信號(hào)為770mv。靈敏度為1090mv/lx.s-1（無(wú)微透鏡），轉(zhuǎn)換增益為30 v/e，動(dòng)態(tài)范圍為51db，暗電流為1.5fa/像素（25℃時(shí)），功耗為69mw，電源電壓為3.3v。

　　4、軌對(duì)軌cmos-aps

　　美國(guó)photo vision systems公司2002年4月開(kāi)發(fā)出一種高分辨率cmos圖像傳感器，它具有830萬(wàn)像素的分辨率（3840 2160），比高清晰度電視（hdtv）的分辨率高4倍，比標(biāo)準(zhǔn)電視的分辨率高32倍。該器件適用于數(shù)字電視，演播室廣播，安全/生物測(cè)定學(xué)、科學(xué)分析和工業(yè)監(jiān)視等應(yīng)用場(chǎng)合。這種超高清晰度電視彩色攝像機(jī)可以最大30幀每秒的速度拍攝2500萬(wàn)像素的圖像（漸進(jìn)或隔行掃描）。同樣，ibm公司也將這種傳感器集成到一種具有9.2兆像素22.2英寸大小的液晶顯示器中。該傳感器使用了photon vision systems公司的cmos有源像素圖像傳感器技術(shù)，從而使該傳感器的分辨率指標(biāo)達(dá)到甚至超過(guò)ccd圖像傳感器。

　　5、單斜率模式cmos-aps

　　美國(guó)photon vision systems公司采用常規(guī)soi（silicon-on-insulator）cmos工藝研制成功了單斜率模式cmos-aps。像素?cái)?shù)為64 64；像素尺寸為20 m(h) 15 m(v)；填充系數(shù)為50%；芯片尺寸為2mm 2mm；幀速為60幀/秒。該器件的單個(gè)像素由源跟隨器、行選擇晶體管n+-p二極管和復(fù)位晶體管等組成。另外我國(guó)香港科技大學(xué)采用2 msoi cmos工藝開(kāi)發(fā)出了低壓混合體/soi cmos有源像素傳感器，在1.2v vdd工作時(shí)，暗電流小于50na/cm2；二極管響應(yīng)率為500ma/w；轉(zhuǎn)換增益為1 v/e-；輸出擺幅大于0.5v；動(dòng)態(tài)范圍為74db。采用常規(guī)soi cmos工藝制備cmos有源像素傳感器（cmos-aps），是cmos-aps制備工藝的發(fā)展方向。因?yàn)椴捎迷摴に嚾菀撰@得低電壓、微功耗的cmos-aps。因此，混合體（hybrid bulk）/soi cmos-aps技術(shù)是很有吸引力的。使用soi cmos工藝是未來(lái)制作cmos圖像傳感器的理想工藝。

　　6、cmos數(shù)字像素傳感器

　　cmos圖像傳感器的發(fā)展至今有三大類，即cmos-pps、cmos-aps、和cmos-dps（digital pixel sensor），而cmos-dps是最近兩