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cmos信号是什么意思 cmos是什么

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cmos信号是什么意思 cmos是什么

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CMOS的含义
Complementary Metal Oxide Semiconductor，即互补金属氧化物半导体，指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片 。
Complementary Metal Oxide Semiconductor 图像传感器，是采用CMOS工艺制造的图像传感器芯片；CIS 是 CMOS Image Sensor的简称 。
CMOS图像传感器的工作原理
当外界光线照到CMOS图像传感器上的时候，传感器拥有的感光单元阵列会发生光电效应，光电效应使得阵列上的每个感光单元产生对应外界色彩和亮度的电荷信号，之后信号会被模拟-数字转换电路转换成数字图像信号，从而还原出现实的影像 。
CMOS图像传感器在摄像头中的应用CMOS图像传感器的市场地位
相较于CCD（电荷耦合器件）图像传感器，CMOS图像传感器从90年代开始得到重视并开始投入大量研发资源，逐步赶超CCD，目前已经在图像传感器市场占据绝对主导地位 。
CMOS图像传感器产品技术分类
CMOS图像传感器根据感光元件安装位置，主要可分为：前照式结构（FSI）、背照式结构（BSI） 。
前照式结构（FSI）
前照式结构为 CMOS 图像传感器的传统结构，即自上而下的五层结构，分别是透镜层、滤色片层、线路层、感光元件层和基板层 。当光从正面入射，采用FSI 结构的 CMOS 图像传感器需要光线经过线路层的开口，方可到达感光元件层然后进行光电转换 。
前照式结构的主要优点是其工艺条件相对较易实现、制造成本相对较低，但若要实现优良的性能则需要较高的设计能力 。但也存在一定的局限性：随着像素尺寸变小，可接收的入射光量下降，金属布线反射和吸收的损耗在线路层变得愈发严重，极大限制传感器的整体性能 。
背照式结构（BSI）
采用背照式结构的 CMOS 图像传感器将感光元件层的位置更换至线路层上
方，感光层仅保留感光元件的部分逻辑电路 。采用背照式结构，光线可以从背面
入射直接到达感光元件层，电路布线阻挡和反射等因素带来的光线损耗大幅减少 。
与前照式 CMOS 图像传感器相比，背照式 CMOS 图像传感器的感光效果显著提
升，但设计和工艺难度均较大且成本较高 。
在背照式结构的基础上，还可以进一步改良，在上层仅保留感光元件而将所
有线路层移至感光元件的下层，再将两层芯片叠在一起，芯片的整体面积被极大
地缩减，又被称为堆栈式结构（Stacked） 。此外，感光元件周围的逻辑电路也相
应移至底层，可有效抑制电路噪声从而获取更优质的感光效果 。堆栈式结构的制
作工艺更加复杂，会导致成本进一步提升，且对晶圆代工厂有极高的技术水平要
求
根据 CMOS 图像传感器快门曝光方式不同，又可分为卷帘快门（Rolling Shutter）和全局快门（Global Shutter）两大类：
卷帘快门（Rolling Shutter）
卷帘快门通过控制光敏元逐行或逐列进行曝光，扫描完成所有像素单元的曝光 。卷帘快门在感光度以及低噪声成像上较全局快门有一定的优势，但需要一定的曝光时间，因此在近距离拍摄或被摄对象移动速度较快时易出现因晃动或被拍摄物体快速移动导致的图像模糊、斜坡图形（畸变）、尾影等有损拍摄质量的情况 。卷帘快门更适用于远距离拍摄静止或移动速度较慢的对象 。
全局快门（Global Shutter）
全局快门可使全部光敏元像素点在同一时间接收光照 。在此过程中，快门的
收集电路切断器会在曝光结束时启动以中止曝光过程，曝光在一帧图像读出后才
会重启 。全局快门是高速摄影等应用场景下的最佳快门方式，但其相比于卷帘快
门读出噪声较高 。在越来越多的通过软件算法进行识别和判断的智能化新兴应用
场景中，由于需要实时地进行精准的影像捕捉以及识别（例如快速行驶的汽车车
牌、无人机飞行时的避障系统等），全局快门已经成为必备的性能要求 。
【cmos信号是什么意思 cmos是什么】集成电路产业的经营模式
集成电路产业的经营模式按照是否自建晶圆厂分为IDM（Integrated Device Manufacturer）模式、Fabless 模式 。
其中 IDM 模式指垂直整合制造商模式，是指包含电路设计、晶圆制造、封装测试及投向消费市场全环节业务的企业模式，该模式对企业技术、资金和市场份额要求较高，目前索尼、三星等集成电路生产商都采用此模式 。
Fabless 模式指无晶圆厂芯片设计模式，企业仅从事设计工作，如博通、高通、英伟达等 。此外，部分集成电路生产商考虑到减少投资风险，采用了介于 IDM 和 Fabless 之间的 Fab-lite 模式，部分晶圆加工或封装工序由代工厂完成，部分自主完成 。

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