[打call]索尼半导体解决方案公司，已经成功开发出了全球首个采用双层晶体管像素技术的堆叠式 CMOS 图像传感器。据悉，传统方案需要将光电二极管和像素晶体管置于同一基板，而索尼新技术将两者分离放置在了不同的基板层上。得益于几乎增强了一倍的饱和信号电平，以及动态范围的提升 / 噪声的下降，新方案显著可提升成像性能。

[照相机]在像素芯片内，负责光电信号转换的二极管、和控制信号的像素晶体管位于同一层。而在传统堆叠式 CMOS 图像传感器里，光电二极管和像素晶体管被安排在了同一基板上。在同等或更小的像素尺寸下，新技术的像素结构（位于信号处理电路的逻辑芯片之上）都能保持或改善现有特性。

[太阳]此外允许厂商对光电二极管和像素晶体管这两层架构分别优化，从而使饱和信号电平相较于传统图像传感器增加了大约一倍、动态范围也有进一步的提升。传输门（TRG）之外的像素晶体管 —— 包括复位（RST）、选择（SEL）和放大器（AMP）晶体管 —— 则被安排在了无光电的二极管层。得益于放大器晶体管的尺寸增加，索尼还成功地大幅降低了夜间和其它较暗场景下容易产生的噪声，同时防止在敏感对比强烈的情况下过曝或曝光不足。

索尼可能要改变手机传感器的游戏规则了，近日发表了关于具有 2 层晶体管像素的像素级堆叠传感器的 IEDM 论文。传统的 CMOS 图像传感器的光电二极管和像素晶体管占据同一基板，而索尼的新技术将光电二极管和像素晶体管分离在不同的基板层上。据说这使相对于传统图像传感器的饱和信号电平加倍，拓宽了 DR 并降低了噪声。新技术的像素结构将使像素不仅在当前而且在更小的像素尺寸下都能保持或改善其现有特性。

由于传输门(TRG)以外的像素晶体管，包括复位晶体管(RST)、选择晶体管(SEL)和放大器晶体管(AMP)，占据无光电二极管层，放大器晶体管的尺寸可以增加。索尼表示，通过增加放大器晶体管的尺寸，它能够大幅降低噪音。

日前举行的IEEE国际电子器件会议上，索尼半导体解决方案公司公开了新型堆栈式CMOS图像传感器，它把原来模拟芯片按照光电二极管、像素晶体管分拆成芯片，再通Cu- Cu工艺链接在一起，也就是把保留了包含转移门（TRG）的光电二极管放置传感器顶部，把包括复位晶体管（RST）、选择晶体管（SEL）和安培晶体管（AMP）移动TRG的下方面，这样不但能CIS尺寸、分辨率不变的情况下放大单个像素的面积，而且使用更大尺寸的AMP，因此能够减少低光照场景，比如夜景、室内拍摄时的噪声。因此综合上述特性，新堆栈式CIS能把和信号水平（full-well capacity)）提升一倍，增加动态范围，以及减少噪声。