电子功能材料元器件,pdf吉林大学

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电子功能材料元器件,pdf吉林大学　　CMOS图像传感器工作原理和应用　　姓名：学院：班级：组号：　　日期：XX年12月9日　　摘要　　随着集成电路制造工艺技术的发展和集成电路设计水平的不断提高，基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其集成度高、功耗低、体积小、工艺简单、成本低且开发周期较短等优势，目前在诸多领域得到了广泛的应用，特别是数码产品如数码相机、照相手机的图像传感器应用方面，市场前景广泛，因此对CMOS图像传感器的研究与

2、开发有着非常高的市场价值。　　本文首先介绍了CMOS图像传感器的发展历程和工作原理及应用现状。随后叙述了CMOS图像传感器的像元、结构及工作原理，着重说明了成像原理和图像信号的读取和处理过程，以及在数字摄像机，数码相机，彩信手机中的应用方式。　　一、CMOS图像传感器的发展历史　　上世纪60年代末期，美国贝尔实验室提出固态成像器件概念：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素

3、质的培训计划　　互补金属氧化物半导体图像传感器CMOS—ComplementaryMetalOxideSemiconductor　　电荷耦合器件图像传感器　　CMOS与CCD图像传感器的研究几乎是同时起步，固体图像传感器得到了迅速发展。　　CMOS图像传感器：　　由于受当时工艺水平的限制，图像质量差、分辨率低、噪声降不下来，因而没有得到重视和发展。　　CCD图像传感器：　　光照灵敏度高、噪音低、像素少等优点一直主宰着图像传感器市场。　　由于集成电路设计技术和工艺水平的提高，CMOS图像传感器过去存在的缺点，现在都可以找到办法克服，而且它固有的优点更是CCD器

4、件所无法比拟的，因而它再次成为研究的热点。　　1970年,CMOS图像传感器在NASA的喷气推进实验室JPL制造成功，　　80年代末，英国爱丁堡大学成功试制出了世界第一块单片CMOS型图像传感器件，　　1995年像元数为的高性能CMOS有源像素图像传感器由喷气推进实验室首先研制成功。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1997年英国爱丁堡VLSIVersi

5、on公司首次实现了CMOS图像传感器的商品化。XX年日本东芝公司和美国斯坦福大学采用技术开发的CMOS-APS，　　成为开发超微型CMOS摄像机的主流产品。　　XX年9月美国Foveon和国家半导体公司采用CMOS工艺开发出1600万像素CMOS图像传感器。　　到目前为止,在开发CMOS图象传感器中所采用的关键技术可归纳如下：　　(1)相关双取样(CD)电路技术；　　(2)微透镜阵列制备技术；　　(3)彩色滤波器阵列技术；　　(4)数字信号处理(DSP)技术；　　(5)抑制噪声电路技术；　　(6)模拟数字转换(A/D)技术；　　(7)亚微米和深亚微米光刻技术

6、。　　二、CMOS图像传感器相关技术　　像元结构和工作原理　　CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同，其光敏单元受到光照后产生光生电子。而信号的读出方法却与CCD不同，每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器，而且可以被单独选址和读出。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图2-1上部给出了MOS三极管和光敏二极管组成的相当于一个像元的结构剖

7、面，在光积分期间，MOS三极管截止，光敏二极管随入射光的强弱产生对应的载流子并存储在源极的P．N结部位上[1]。当积分期结束时，扫描脉冲加在MOS三极管的栅极上，使其导通，光敏二极管复位到参考电位，并引起视频电流在负载上流过，其大小与入射光强对应。图2-1下部给出了-个具体的像元结构，由图可知，MOS三极管源极P．N结起光电变换和载流子存储作用，当栅极加有脉冲信号时，视频信号被读出。　　图2-l光敏二极管和CMOS三极管组成的光电转换及光电存储元件和开关模型　　如果将上述的多个像元集成在一块，便可以构成自扫描CMOS型一维摄像传感器。　　CMOS图像传感器阵

8、列结构　　图2-3所示的是CMOS像敏元阵列结构，它