背照式感光元件

本文主要学习背照式感官元件的相关知识，从为什么会出现背照式感光元件到其原理，再到背照式感光元件的优势和应用。

背照式感光元件的出现
传统表面照射型CMOS上，由于入射光受到传送信号用的布线的遮挡，光线无法有效到达光电二极管。为解决这一问题，背照式CMOS感光元件将光电二极管与布线的位置进行了反转。这样，光线就不受到布线遮挡，可以非常高效地传递到光 电二极管上。其效果使得光电转换效率提升，对感光度及动态范围也可起到积极作用。


背照式感光元件的原理
背照式CMOS感光元件技术，直接将感光元件的受光面感测元放置在基版的背面，同时將整個IC反过来配置，入射光不会受到金属配线绝缘物质的阻扰，较传统感光元件可提升1倍的进光量，拥有低杂讯的优点。

由于传统CMOS感光元件的布线位于彩色滤光片与光电二极管之间,因此部分光线难以到达受光面。 而背照式感光元件的布线与光电二极管的位置与传统方式正好相反,光线从背面进入,即使是斜向进入的光线也可以很轻松地到达受光面。


背照式感光元件的优势
背照式感光元件将光电二极管“放置”在了影像传感器芯片的最上层，把A/D转换器及放大电路挪到了影像传感器芯片的“背面”，而不是像传统CMOS传感器一样，A/D转换器和放大电路位于光电二极管的上层，“挡住了”一部分光线。这样一来，通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用，开口率得以大幅度提高，即便是小尺寸的影像传感器，也能获得优良的高感光度能力。


背照式感光元件的应用
目前开发的背照式感光元件主要是小尺寸的感光元件，只能用于消费级的数码相机上，其特点如下：