傳感新品

【中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所：在薄膜熒光傳感器研究方面取得進(jìn)展】

近日，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究人員在薄膜熒光傳感器研究方面取得進(jìn)展。該研究為制備優(yōu)異的薄膜熒光傳感器提供了有效策略，對(duì)熒光傳感與氣體吸附的協(xié)同過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與理論計(jì)算闡釋。

近年來，薄膜熒光傳感器在氣體傳感領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，因具有較高的靈敏度、響應(yīng)性和選擇性，是目前最有前景的痕量物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)之一。然而，多數(shù)熒光敏感材料存在聚集熒光淬滅（ACQ）效應(yīng)和光漂白現(xiàn)象，使得滿足實(shí)際應(yīng)用要求的熒光傳感材料并不多見。這限制了熒光敏感材料在氣體檢測(cè)方面的應(yīng)用，亟待開發(fā)用于氣體傳感的新型高性能敏感材料。針對(duì)薄膜有機(jī)熒光探針材料面臨的固態(tài)熒光量子效率差、光穩(wěn)定性差等問題，研究人員將有機(jī)熒光客體搭載到金屬有機(jī)框架（MOF）中，開發(fā)了一種對(duì)氣體分析物具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性的新型主客體式薄膜熒光氣體傳感器，為構(gòu)建滿足不同需求的薄膜熒光傳感器提供了靈活的方法。

該工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作為被封裝有機(jī)客體，采用簡(jiǎn)單的固相合成方法嵌入金屬有機(jī)框架ZIF-8中，通過調(diào)整負(fù)載比例調(diào)節(jié)其熒光發(fā)射特性。MOFs（ZIF-8）為客體分子提供了各種納米空腔，從而減少了熒光分子的自聚集，有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效應(yīng)。負(fù)載不同比例的客體后，分子的固態(tài)熒光量子效率從0.76%最高提升到19.72%。進(jìn)一步，研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)神經(jīng)毒劑沙林的模擬物氯磷酸二乙酯的氣相識(shí)別。

MEMS懸臂梁吸附研究表明，主客體嵌入式MOF傳感器對(duì)待測(cè)氣體的預(yù)富集賦予了探針優(yōu)異的氣體傳感能力，響應(yīng)時(shí)間可達(dá)3 s，檢測(cè)限低至1.13 ppb。MOF的籠化效應(yīng)提高了對(duì)于分析物的選擇性，Me4BOPHY-1@ZIF-8對(duì)干擾性氣體HCl的響應(yīng)明顯變?nèi)?，而這在以前的文獻(xiàn)報(bào)道中是不可避免的。此外，有機(jī)金屬框架結(jié)構(gòu)的“籠化效應(yīng)”還確保了傳感器良好的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。有機(jī)熒光分子的熱分解溫度從200 ℃升至527 ℃，且在激發(fā)光波段的激光持續(xù)4800 s的照射下仍能保持初始熒光強(qiáng)度。

傳感動(dòng)態(tài)

【禾賽科技宣布與廣汽集團(tuán)正式達(dá)成合作

禾賽科技今日宣布與廣汽集團(tuán)正式達(dá)成合作。雙方將基于禾賽的下一代全新激光雷達(dá)產(chǎn)品，在汽車智能化領(lǐng)域深度協(xié)同，共同打造極具競(jìng)爭(zhēng)力的智駕產(chǎn)品。此次合作展現(xiàn)了廣汽對(duì)于禾賽激光雷達(dá)產(chǎn)品和技術(shù)的高度認(rèn)可。

廣汽集團(tuán)自 1997 年成立以來，一直作為中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的重要支柱，積極帶領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。在過去的 2023 年，廣汽全年共上市了 18 個(gè)系列的轎車、25 個(gè)系列的 SUV 和 6 個(gè)系列的 MPV，真正做到了多產(chǎn)品布局適應(yīng)國(guó)民化需求。其銷量成績(jī)單更為亮眼，2023 年產(chǎn)銷均突破了 250 萬輛，其中新能源銷量占比提升至 58%，同比增長(zhǎng)了 77.55%，充分體現(xiàn)了廣汽的創(chuàng)新突破價(jià)值。

自 2013 年起，廣汽開始著手自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的智能駕駛系統(tǒng)研發(fā)，并已成功建立了全鏈條的開發(fā)能力，掌握著從 L2 到 L4 級(jí)別的算力平臺(tái)開發(fā)能力。廣汽的 ADiGO PILOT 率先實(shí)現(xiàn)了從 L3 自動(dòng)駕駛功能到 L2++ 領(lǐng)航輔助駕駛功能的雙向無縫切換。此外，以 L4 自動(dòng)駕駛技術(shù)為依托的廣汽 Robotaxi 也在持續(xù)深化示范運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著其在自動(dòng)駕駛商業(yè)化應(yīng)用方面的有序落地。

禾賽科技始終堅(jiān)持自主創(chuàng)新，不斷突破核心技術(shù)，打造新質(zhì)生產(chǎn)力。通過持續(xù)加大自主研發(fā)投入，運(yùn)用領(lǐng)先的垂直整合技術(shù)和強(qiáng)大的自建車規(guī)生產(chǎn)體系，構(gòu)建起激光雷達(dá)行業(yè)的長(zhǎng)期技術(shù)壁壘。截至 2023 年底，禾賽累計(jì)交付量已經(jīng)突破了 30 萬臺(tái)，成為激光雷達(dá)行業(yè)首個(gè)創(chuàng)下該里程碑的企業(yè)。根據(jù)蓋世研究院數(shù)據(jù)，2023 年禾賽 ADAS 激光雷達(dá)搭載量位居行業(yè)第一，禾賽強(qiáng)大的制造實(shí)力與高效的交付能力均經(jīng)過市場(chǎng)的嚴(yán)苛考驗(yàn)，贏得廣泛認(rèn)可。

未來，雙方將持續(xù)發(fā)揮強(qiáng)大的自主實(shí)力和內(nèi)生優(yōu)勢(shì)，立足自主研發(fā)、堅(jiān)持合作創(chuàng)新，攜手推動(dòng)廣汽集團(tuán)旗下新能源品牌、乘用車品牌的高質(zhì)量發(fā)展，為智駕行業(yè)注入全新活力。

【晶合集成5000萬像素圖像傳感器量產(chǎn) 規(guī)劃CIS產(chǎn)能年內(nèi)倍速增長(zhǎng)】

繼90納米CIS和55納米堆棧式CIS實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)之后，晶合集成（688249.SH）CIS再添新產(chǎn)品。近期，晶合集成55納米單芯片、高像素背照式圖像傳感器（BSI）迎來批量量產(chǎn)，極大賦能智能手機(jī)的不同應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)由中低端向中高端應(yīng)用跨越式邁進(jìn)。晶合集成規(guī)劃CIS產(chǎn)能將在今年內(nèi)迎來倍速增長(zhǎng)，出貨量占比將顯著提升,成為顯示驅(qū)動(dòng)芯片之外的第二大產(chǎn)品主軸。

近年來，5000萬像素CIS已在智能手機(jī)配置上加速滲透。晶合集成與國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司合作，基于自主研發(fā)的55納米工藝平臺(tái)，使用背照式工藝技術(shù)復(fù)合式金屬柵欄，不僅提升了產(chǎn)品進(jìn)光量，還兼具高動(dòng)態(tài)范圍、超低噪聲、PDAF相位檢測(cè)對(duì)焦等優(yōu)勢(shì)。此外，該技術(shù)采用單芯片技術(shù)架構(gòu)，既減少芯片用量，也縮短了芯片生產(chǎn)周期，同時(shí)將像素規(guī)格微縮20%，像素尺寸達(dá)到0.702μm，整體像素提高至5000萬水準(zhǔn)，將廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)主攝、輔攝及前攝鏡頭等。

未來，晶合集成在銖積寸累中，將緊隨產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革機(jī)遇，足履實(shí)地邁好每一步，為國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展添磚加瓦。

【我國(guó)光纖巨頭長(zhǎng)飛收購 RFS 德國(guó)及蘇州公司，開拓國(guó)際電纜市場(chǎng)】

4 月 9 日消息，近日，長(zhǎng)飛光纖光纜股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)飛公司”）收購 Radio FrequencySystemsGmbH（以下簡(jiǎn)稱“RFS”）德國(guó)及蘇州公司，并舉辦交割儀式。

長(zhǎng)飛公司作為光纖預(yù)制棒、光纖、光纜及綜合解決方案提供商，主要生產(chǎn)和銷售通信行業(yè)廣泛采用的各種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的光纖預(yù)制棒、光纖、光纜，基于客戶需求的各類光模塊、特種光纖、有源光纜、海纜，以及射頻同軸電纜、配件等產(chǎn)品，近年來，大力拓展軌道交通、基站線纜及器件、電力線纜等市場(chǎng)。

據(jù)介紹，本次交易收購的 RFS 德國(guó)及蘇州公司從事包括射頻電纜、漏纜、混合電纜等相關(guān)電纜產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于軌道交通、基站線纜及器件等領(lǐng)域，與長(zhǎng)飛公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在產(chǎn)能布局、市場(chǎng)開拓上能形成較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)。

長(zhǎng)飛公司表示，本次收購是長(zhǎng)飛公司國(guó)際化戰(zhàn)略的又一重大布局，對(duì)進(jìn)一步完善海外產(chǎn)能布局、開拓國(guó)際電纜市場(chǎng)具有重大意義。

長(zhǎng)飛公司自 2014 年起陸續(xù)拓展海外業(yè)務(wù)，先后在印尼、南非、巴西、波蘭等地建立 6 個(gè)生產(chǎn)基地。長(zhǎng)飛海外業(yè)務(wù)收入連續(xù)兩年占公司全年收入的 30% 以上，2023 年前三季度海外業(yè)務(wù)收入占比達(dá) 35%。該公司連續(xù) 17 年入選全球光纖光纜最具競(jìng)爭(zhēng)力企業(yè) 10 強(qiáng)。

【臺(tái)積電獲美國(guó)芯片法案66億美元補(bǔ)貼，將在美投建2納米工廠】

當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月8日凌晨，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布公告聲明，計(jì)劃向臺(tái)積電提供66億美元的直接資金補(bǔ)貼，并提供高達(dá)50億美元的低成本政府貸款，用于其在亞利桑那州鳳凰城建設(shè)先進(jìn)半導(dǎo)體工廠。

此前，臺(tái)積電一直在如火如荼興建亞利桑那州晶圓一、二廠。如今補(bǔ)貼正式公布后，公司也透露將在當(dāng)?shù)卦O(shè)立第三座晶圓廠，預(yù)計(jì)將導(dǎo)入2納米芯片制程工藝，計(jì)劃在2028年開始生產(chǎn)。

據(jù)商務(wù)部介紹，算上美國(guó)政府的補(bǔ)貼，臺(tái)積電計(jì)劃為其亞利桑那州的三座晶圓廠投資超650億美元。這其中既包括包括公司先前已宣布投資的400億美元，又有此次最新追加的250億美元，后者主要用于第三座晶圓廠的建設(shè)經(jīng)費(fèi)上。650億美元的總金額也是美國(guó)歷史上用于新項(xiàng)目建設(shè)的最大一筆外國(guó)投資。

臺(tái)積電是美國(guó)政府自2022年通過《芯片與科學(xué)法案》（以下簡(jiǎn)稱“芯片法案”）以來公開補(bǔ)貼的第五家公司，也是截至目前唯一的國(guó)外公司。在它之前的四家公司均為美國(guó)本土半導(dǎo)體廠商，分別是一家軍工企業(yè)貝宜陸上和武器系統(tǒng)公司（BAE Systems）、成熟制程芯片制造商微芯科技，以及另外兩家芯片巨頭格芯與英特爾，分別已獲得芯片法案補(bǔ)貼3500萬美元、1.62億美元、15億美元與85億美元。

按照美國(guó)為芯片法案設(shè)定的目標(biāo)，美國(guó)政府將通過提供高達(dá)527億美元的資金補(bǔ)貼，以及貸款、稅收減免等一攬子計(jì)劃，保證“到2030年年末全球20%的尖端芯片在美國(guó)國(guó)內(nèi)制造”。目前美國(guó)在這一領(lǐng)域的比例僅為10%。

作為全球排名第一的芯片制造商，臺(tái)積電掌握著全球近六成以上的先進(jìn)制程芯片代工訂單，將近有70%的客戶來自美國(guó)。按照先前公司在財(cái)報(bào)會(huì)議上的聲明，亞利桑那州工廠大部分產(chǎn)品主要供應(yīng)美國(guó)客戶，因此吸引臺(tái)積電赴美建廠是決定芯片法案成敗的關(guān)鍵舉措。

在芯片法案推出前，臺(tái)積電的生產(chǎn)基地多年扎根臺(tái)灣。根據(jù)官網(wǎng)信息，臺(tái)積電目前共有12座已建成運(yùn)營(yíng)的晶圓廠，其中就有9座位于臺(tái)灣，且?guī)缀醢鼣埩?nm以下先進(jìn)制程芯片的產(chǎn)能。除位于中國(guó)大陸南京的一座12英寸晶圓廠承擔(dān)12納米到28納米的成熟制程芯片外，臺(tái)積電另外一家位于美國(guó)華盛頓的8英寸晶圓廠過往僅作產(chǎn)能補(bǔ)充，對(duì)其產(chǎn)能影響不大。也正因?yàn)橛辛伺_(tái)積電的存在，臺(tái)灣也成了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高地，長(zhǎng)期在勞動(dòng)力、技術(shù)及配套資源上擁有獨(dú)特的地域優(yōu)勢(shì)。

芯片法案推出后，美國(guó)、歐洲、日本各地要求建立本土供應(yīng)鏈、將最先進(jìn)的芯片晶圓廠建在國(guó)內(nèi)的呼聲越來越高，臺(tái)積電也不得不走出“舒適區(qū)”踏上海外建廠之路，這其中就包括美國(guó)亞利桑那州正在投資建設(shè)的三座晶圓廠，列入歐州芯片補(bǔ)貼計(jì)劃中在德國(guó)德累斯頓郡投建的一座合資廠，以及接受日本政府芯片撥款補(bǔ)貼在熊本縣投建的第一、第二座晶圓廠。

新建工廠也越來越多地承擔(dān)其先進(jìn)制程芯片的生產(chǎn)任務(wù)。以美國(guó)所建新廠為例，根據(jù)介紹，臺(tái)積電按照最新補(bǔ)貼計(jì)劃在亞利桑那州建設(shè)的第三座晶圓廠將引入2納米芯片制程技術(shù)，這是內(nèi)部處于研發(fā)階段最先進(jìn)的芯片，據(jù)公司介紹將于2028年量產(chǎn)。該州的第一、第二座晶圓廠則分別負(fù)責(zé)生產(chǎn)4納米、3納米的制程芯片，按照規(guī)劃這批先進(jìn)芯片未來將主要用于5G/6G智能手機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車和人工智能數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等重要場(chǎng)景。

走出舒適區(qū)也意味著需要直面各種各樣的現(xiàn)實(shí)考驗(yàn)。根據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》在內(nèi)的多家媒體報(bào)道，由于缺乏熟練的勞動(dòng)力以及美國(guó)當(dāng)?shù)亟◤S施工成本過高等原因，臺(tái)積電位于亞利桑那州的兩座工廠破土動(dòng)工后“水土不服”，工程受阻。第一座工廠投產(chǎn)時(shí)間將從原計(jì)劃的2024年底推遲至2025年，第二座工廠工期也順序延宕，量產(chǎn)時(shí)間推遲到2027年或2028年。隨著第三座廠如今被提上日程，到時(shí)臺(tái)積電能否如期完工倍受外界關(guān)注。

受芯片法案補(bǔ)貼消息的影響，臺(tái)積電美股4月8日盤前跳漲2.7%，截至發(fā)稿前最新股價(jià)上漲超2%。

【了解CMOS圖像傳感器的進(jìn)化：堆棧式與單芯片的區(qū)別】

日常生活中的很多產(chǎn)品，比如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、車載攝像頭等都有CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，CIS）的身影，在它的幫助下，人們可以獲得更清晰，更高質(zhì)量的圖片和視頻。這主要是得益于CMOS圖像傳感器是一種將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置，且隨著CMOS工藝技術(shù)的進(jìn)步，作為攝像頭“眼睛”的CMOS圖像傳感器具有了高分辨率、低噪聲、大動(dòng)態(tài)范圍、智能化等特點(diǎn)。

那么，你知道CMOS圖像傳感器是如何變成現(xiàn)在這般的嗎？它有哪些分類？本文就帶你一起了解一下CMOS圖像傳感器的進(jìn)化歷程，以及堆棧式與單芯片技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)與適用場(chǎng)景。

CMOS圖像傳感器的發(fā)展歷史

自從1969年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明電荷耦合器件（CCD），并提出固態(tài)成像器件概念后，固體圖像傳感器便得到了迅速發(fā)展，成為傳感技術(shù)中的一個(gè)重要分支。其實(shí)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）圖像傳感器與CCD圖像傳感器的研究幾乎是同時(shí)起步的，只是由于當(dāng)時(shí)工藝水平的限制，CMOS圖像傳感器圖像質(zhì)量差、分辨率低、噪聲高，以及光照靈敏度不夠等原因，從而沒有得到重視和發(fā)展。

后來，隨著集成電路（IC）設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝水平的提升，CMOS圖像傳感器過去的缺點(diǎn)，都被克服掉了，CMOS圖像傳感器逐漸成為研究的熱點(diǎn)，并成為了市場(chǎng)的主流。

圖：CMOS圖像傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（來源：格科微招股書）

CMOS圖像傳感器最大的優(yōu)勢(shì)是可以集成在單片芯片上，它能將圖像傳感與采集、模擬信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字邏輯電路、時(shí)鐘控制電路，以及外圍輸入/輸出電路等都集成在單顆芯片上。其工作原理是，首先通過感光單元陣列將所獲取對(duì)象景物的亮度和色彩等信息由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；再將電信號(hào)讀出，并通過ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；最后將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，并通過傳輸接口將圖像信息傳送給平臺(tái)接收。

CMOS圖像傳感器的誕生，一直以來有兩種版本。一是在1993年4月，NASA的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的Dr. Eric R. Fossum團(tuán)隊(duì)研制出了CMOS有源像素傳感器，不過在NASA的反響并不樂觀，因此在1995年，F(xiàn)ossum與他當(dāng)時(shí)的妻子，及他在JPL的同事Sabrina Kemeny共同創(chuàng)辦了Photobit公司進(jìn)行CMOS傳感器的商業(yè)化。并于1998年推出了第一個(gè)產(chǎn)品PB-159，次年推出了PB-100，該芯片被用在了英特爾的一款網(wǎng)絡(luò)相機(jī)Easy PC相機(jī)中，將視頻會(huì)議帶入了工作場(chǎng)景。

另一個(gè)版本是在1989年，英國(guó)愛丁堡大學(xué)的Peter Denyer教授、David Renshaw博士，及當(dāng)時(shí)在愛丁堡大學(xué)做科研的王國(guó)裕和陸明瑩聯(lián)袂發(fā)表了一篇論文，介紹了他們?cè)贑MOS 圖像傳感器方面的研究工作，并于1990年底芯片流片成功。

不管是哪一個(gè)版本，在市場(chǎng)的洪流中，他們都淹沒在了眾多玩家當(dāng)中，如今的CMOS圖像傳感器頭部玩家主要是索尼、三星電子和格科微等廠商。

CMOS圖像傳感器的分類

CMOS圖像傳感器按照感光元件安裝的位置，主要可分為前照式結(jié)構(gòu)（FSI）、背照式結(jié)構(gòu)（BSI）、以及在背照式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改良的堆棧式結(jié)構(gòu)（Stacked）。

前期的CMOS圖像傳感器主要是FSI結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單；其缺點(diǎn)是，因?yàn)樗母泄庠诘讓?，進(jìn)入的光線比較少，因此成像效果一般。該結(jié)構(gòu)的CMOS圖像傳感器的像素范圍一般在200萬像素以下。

為了加強(qiáng)整體成像效果，BSI結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)改變了光線的入射方位，將電氣組件與光線分離，有效減少了光子的損耗，大幅提升了CMOS圖像傳感器的量子效率，提升了暗光和室外場(chǎng)景下的拍照品質(zhì)。也就是說它相比FSI結(jié)構(gòu)具有感光度和量子效率更高、感光角度更廣、像素串?dāng)_更低、成像品質(zhì)更高的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，成本高。此類結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在500萬以上像素的CMOS圖像傳感器產(chǎn)品中。

其實(shí)，2003年成立的格科微很早就開始了CMOS圖像傳感器的研發(fā)，并于2005年成功研發(fā)出了國(guó)內(nèi)首顆FSI結(jié)構(gòu)CMOS圖像傳感器；2012年實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，推出了國(guó)內(nèi)首顆BSI圖像傳感器。

隨著市場(chǎng)對(duì)CMOS圖像傳感器像素、幀率、成像效果（比如高信噪比、低照度及動(dòng)態(tài)環(huán)境感知等）的要求越來越高，CMOS傳感器企業(yè)索尼在BSI結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了堆棧式結(jié)構(gòu)，在上層僅保留感光元件而將所有線路層移至感光元件的下層，再將兩層芯片疊在一起，芯片的整體面積被極大地縮減，還可有效抑制電路噪聲從而獲取更優(yōu)質(zhì)的感光效果。采用堆棧式結(jié)構(gòu)的 CMOS 圖像傳感器可在同尺寸規(guī)格下將像素層在感知單元中的面積占比從傳統(tǒng)方案中的近 60%提升到近 90%，圖像質(zhì)量大大優(yōu)化。同理，為達(dá)到同樣圖像質(zhì)量，堆棧式 CMOS 圖像傳感器相較于其他類別 CMOS 圖像傳感器所需要的芯片物理尺寸則可大幅下降。這使得CMOS圖像傳感器的成本得到了改善，逐漸成為高像素CMOS市場(chǎng)主流。

但近年來，行業(yè)里出現(xiàn)了另一種與堆棧式截然不同的高像素CIS技術(shù)路線——單芯片高像素集成。

格科微的單芯片高像素技術(shù)

同樣是為了滿足市場(chǎng)對(duì)CMOS圖像傳感器高像素、高幀率及高成像效果的需求，格科微另辟蹊徑，憑借他們?cè)趩螌泳ACMOS領(lǐng)域近20年的積累，自主研發(fā)了單層晶圓高像素工藝及電路技術(shù)，攻破了像素特色工藝和邏輯常規(guī)工藝的相容性鴻溝，無需堆疊，即可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)成像。

比如說，格科微通過其自有專利技術(shù)------FPPI（Floating Ploy Pixel Isolation）隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高像素的同時(shí)，還降低了白點(diǎn)及暗電流來源，保障成像品質(zhì)。從采用了該專利技術(shù)0.7μm像素的圖像傳感器GC32E1的表現(xiàn)就可見一斑。該高像素單芯片CMOS圖像傳感器，在各個(gè)成像指標(biāo)上與同規(guī)格堆棧產(chǎn)品持平。

據(jù)公開信息顯示，GC32E1支持3200萬全像素輸出，搭配手機(jī)平臺(tái)Remosaic解碼功能，能夠得到細(xì)節(jié)豐富、色彩鮮艷的照片。就算在夜間、暗態(tài)等環(huán)境下，也可拍出明亮清晰的照片。而且，在視頻應(yīng)用方面，它可支持交錯(cuò)式HDR技術(shù)，能在明暗差異大的環(huán)境中提升動(dòng)態(tài)范圍，避免暗處死黑，或者亮處過曝。

值得一提的是，格科微還在片內(nèi)ADC電路、數(shù)字電路，以及接口電路等方面也做創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得其單芯片高像素CMOS圖像傳感器能與市場(chǎng)上同規(guī)格的雙片堆棧產(chǎn)品的模組尺寸兼容，面積僅增加約 10%，總硅片用量減少40%，顯著提高了晶圓面積利用率，大大改善成本結(jié)構(gòu)。

格科微目前采用了FPPI專利技術(shù)的CMOS傳感器產(chǎn)品有GC50B2、GC50E0、GC32E1、GC08A3、GC13A0、GC13A2、GC16B3等，其中，單芯片3200萬像素CIS已導(dǎo)入品牌并成功量產(chǎn)，單芯片技術(shù)路線可行性、量產(chǎn)能力通過驗(yàn)證。據(jù)了解，格科微未來還會(huì)持續(xù)推出基于單芯片高像素平臺(tái)的5,000萬及以上高像素規(guī)格產(chǎn)品。

結(jié)論

單芯片CMOS圖像傳感器和堆棧式CMOS圖像傳感器是目前圖像傳感技術(shù)中應(yīng)用廣泛的兩種技術(shù)，兩者都有其適用的場(chǎng)景和局限性。高像素領(lǐng)域，得益于工藝與技術(shù)進(jìn)步，單芯片CIS優(yōu)勢(shì)漸顯，可能會(huì)成為與堆棧同樣重要的技術(shù)路線。未來，隨著手機(jī)成像等終端市場(chǎng)趨于成熟，人工智能、云計(jì)算等技術(shù)的不斷發(fā)展，CMOS圖像傳感器將不斷升級(jí)，更多的創(chuàng)新和應(yīng)用將不斷涌現(xiàn)。

審核編輯 黃宇