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打造CMOS图像传感器里的“中国名片”

2021-01-03 11:47来源:中华儿女新闻网编辑:zxh作者:

  打造CMOS图像传感器里的“中国名片”

  如果把摄像头比作人类的眼睛,那么图像传感器就好比是人眼的视网膜。成像技术的发展经历了胶卷、CCD器件和CMOS器件等不同的时代,60年代末期,美国贝尔实脸室发现电荷通过半导体势阱发生转移的现象,提出了固态成像这一新概念和一维CCD(Charge-Coupled Device电荷耦合器件)模型器件。CCD将光学信号转换为模拟电流信号,电流信号经过放大和模数转换,实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。到90年代初,CCD技术已比较成热,得到广泛的应用。但随着CCD应用范围的扩大,其工艺复杂、功耗大、价格高等缺点逐渐显现。

  CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体)其光电转换过程与CCD的基本相似,区别就在于这两种传感器的光电转换后信息传送的方式不同。CMOS上共存着带N(负电)和P(正电)级的半导体,其互补效应所产生的电流即可被芯片记录和得出影像。目前CMOS图像传感器凭借读取信息方式简单、高灵敏度、高集成度、低功耗等优势,已成为当前可见光成像领域主流的成像器件。

  中国作为世界制造业第一大国,对于CMOS图像传感器的需求数量居世界第一,但是在工业检测、生命科学、天文、广电等高端装备制造领域使用的图像传感器芯片几乎全部来自进口。在《中国制造2025》重点发展方向中,其中明确表示中国芯片自给率要在2020年达到40%,2025年达到70%,标志着我国的CMOS图像传感器芯片行业在未来5-10年将迎来井喷式发展。

  2019年,依托中科院“弘光专项”,长春长光辰芯光电技术有限公司立项启动了“面向高端装备制造的系列化CMOS图像传感器”项目。长光辰芯光电对国内CMOS图像传感器应用需求进行了充分市场调研,最终在面向高端装备制造领域开展了高性能CMOS图像传感器的研发和产业化工作,突破了低噪声全局快门像素设计、背照式芯片技术等多项核心技术,实现了四大系列CMOS图像传感器的研发及产业化能力。

  面向高端装备制造领域的CMOS图像传感器产业化工作,将有效带动国内相关上下游产业的高速发展,包括晶圆加工、陶瓷封装壳、玻璃盖片等图像传感器生产产业;光学镜头、后背系统和图像处理等支撑产业,并推动建立起完善的图像传感器产业链,提升在该领域的竞争力,使其在工业检测、生命科学、天文、广电等产业中得到积极的应用。

  未来,长光辰芯光电将会更深层次的开展高性能、高集成度、智能化的CMOS图像传感器的研制,助力我国高端装备制造领域快速发展。

  “做芯片本身不是很困难的事,更多还是需要积累,需要耐心,坐的住板凳,才能把一点点创新累积起来,形成质变。”长光辰芯总经理王欣洋表示:“我们将进一步扩大海外营销市场,打造面向高端装备的CMOS图像传感器的中国名片”。

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