文章來源：半導體行業觀察。

    索尼的半導體部門宣布，他們成功開發了世界上第一個具有兩層晶體管像素的堆疊式 CMOS 圖像傳感器技術，可將光收集能力提高一倍。

    索尼解釋說，典型的圖像傳感器將光電二極管和像素晶體管放置在同一基板上，但在這種新設計中，它能夠將它們分開到不同的基板層上。結果是傳感器的飽和信號電平大約翻了一番——基本上是它的聚光能力——這顯著提高了動態范圍并降低了噪聲。

    飽和信號電平并不直接影響傳感器的聚光能力，而是影響傳感器在昏暗環境中解釋光信息的準確度的主要選通因素。為了基本解釋，雙倍的聚光能力是這種進步的最終結果。
    典型的堆疊式 CMOS 傳感器使用像素芯片的結構，該結構由堆疊在邏輯芯片頂部的背照式像素組成，在邏輯芯片上形成信號處理電路。在每個芯片內，將光轉換為電信號的光電二極管和控制信號的像素晶體管在同一層上彼此相鄰。

    索尼的新架構是堆疊式 CMOS 圖像傳感器技術的進步，該技術將光電二極管和像素晶體管分離到單獨的基板上，這些基板彼此堆疊，而不是并排。索尼表示，新的堆疊技術可以采用允許光電二極管和像素晶體管層各自優化的架構，從而使飽和信號水平相對于傳統圖像傳感器增加大約一倍，進而擴大動態范圍。

    “此外，因為除傳輸門 (TRG) 以外的像素晶體管，包括復位晶體管 (RST)、選擇晶體管 (SEL) 和放大器晶體管 (AMP)，都占據無光電二極管層，放大器晶體管的尺寸可以增加，”索尼說。“通過增加放大器晶體管尺寸，索尼成功地大幅降低了夜間和其他暗處圖像容易產生的噪聲。”

    攝影的結果意味著更寬的動態范圍（在惡劣的逆光或昏暗環境中的照片曝光更好）和在黑暗環境中拍攝的照片中的噪點更低。索尼特別指出，在智能手機攝影的情況下，這項技術將使成像質量越來越高。新技術的像素結構將使像素不僅在當前而且在更小的像素尺寸下都能保持或改善其現有特性。
    最后一點特別重要，因為它表明索尼相信它已經找到了一種顯著提高智能手機傳感器照片質量的方法。簡而言之，由于這一突破，手機攝影的質量很可能會出現性能的巨大飛躍。
    索尼沒有具體說明何時計劃使用這項技術大規模制造傳感器，但表示將繼續迭代設計，以進一步提高大小傳感器的圖像質量。