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已有樣品/n主要技術指標：圖像分辨率 800×600；量化位寬 12bit；圖像幀率 1000fps；動 態范圍 70dB；工作溫度范圍在-25℃至 85℃；芯片功耗 0.67W；同時定制的圖像傳 感器工藝和設計流程，具有更佳的高速圖像獲取能力。 高速圖像傳感器可應用于工業生產、農業生產、智能交通、虛擬現實、科學研 究、國防軍事及其他民用領域。具體來說，高速圖像傳感器可應用于汽車碰撞試驗、 火箭發射、彈道測試、體育賽事、目標追蹤、微表情研究和高速車牌識別等領域。

發展了高性能、低功耗碳基CMOS集成電路技術，性能和功耗全面超越現有技術，有望成為未來主流信息器件。發表了包括兩篇Science在內的SCI論文150余篇；相關成果兩獲國家自然科學二等獎以及其他重要獎勵，多次被NatureIndex等專題報道。

成果與項目的背景及主要用途： 人類通過視覺系統獲取的信息占獲取信息總量的 80%以上，如果說計算機相 當于人類的大腦，那么圖像傳感器則相當于人類的眼睛。圖像傳感器作為圖像信 息獲取最重要和最基本的技術在信息世界中將占據著極其重要的地位。半導體圖 像傳感器相比傳統的膠片成像具有可實時處理和顯示、數字輸出、便于儲存和管 理等諸多優勢，正在迅速成為圖像傳感器發展的主導力量。CMOS 圖像傳感器相 對于 CCD 圖像傳感器具有單片集成、低功耗、低成本、體積小、圖像信息可隨 機讀取等一系列優點。在手機拍照、PC 攝像、機器視覺、視頻監控等諸多領域 已經取代了 CCD 圖像傳感器。 技術原理與工藝流程簡介： （1）時間延遲積分型 CMOS 圖像傳感器芯片 通過 0.18μm 1P4M CMOS 工藝完成了對最高 128 級線陣長度為 1024 像素的 TDI 型 CMOS 圖像傳感器芯片的設計、投片和測試工作。 （2）具有緊湊讀出的多次積分動態范圍擴展 CMOS 圖像傳感器 提出了一種通過多次積分擴展動態范圍的方法，采用緊湊讀出方式，以降低 對對讀出電路的工作速度要求。成功流片 128×128 陣列原型，動態范圍可以擴展 39dB,像素讀出時間相對于滾筒是曝光增加了 3 倍。 應用前景分析及效益預測： ?該領域開始向著高清專業攝像、高精度工業和醫療成像、抗輻射太空成像等 專業高端領域邁進。CCD 傳感器的衰退之勢難以挽回，CMOS 將在未來幾年保 持優勢地位。2015 年，CMOS 出貨量將達到 36 億個，份額達 97%；而 CCD 出 貨量將下降到只有 9520 萬個，占 3%份額。 應用領域： CMOS 圖像傳感器廣泛應用于消費類、工業和科技等各個領域。民用領域： 拍照手機、數碼相機、可視門鏡、攝像機、汽車防盜等；工業領域：生產監控、 安全監控等。 技術轉化條件： 四十平方米以上的辦公用房，電腦、工作站若干，相應軟件。也可以和 RFID 天線制造單位，卡片封裝單位共同合作。 合作方式及條件：根據具體情況面議

紫外探測技術是繼激光探測技術和紅外探測技術之后發展起來的又一軍民兩用光電探測技術。幾十年來，紫外探測技術已經逐漸應用于光譜分析、軍事、空間天文、環境監測、工業生產、醫用生物學等諸多領域，對現代科研、國防和人民生活都產生了深遠的影響。特別是在先進光譜儀器方面，國內急迫需要響應波段拓展到紫外的硅基成像器件。先進光譜儀器是集光、機、電和計算機于一體，技術密集的高科技產品。它是現代科技必不可少的精密檢測和分析手段，是現代天文學、航空航天、分子生物學、現代醫學、環境和生態等新科技建立和發展的基礎。國家對發展先進光譜儀器和研制光譜儀器用的探測器件非常重視，“十一五”國家科技支撐計劃專門設立了科學儀器設備研制與開發專項“先進大型光譜儀器的關鍵部件——高分辨分光器件和探測器件的研制”，技術人有幸成為承擔該課題的主要研究人員，負責高分辨探測器件的研制工作。 硅基成像器件如CCD和CMOS是最廣泛應用的光電探測器，而且先進的光譜儀器都采用了CCD或CMOS作為探測器件，這是因為CCD和CMOS具有靈敏度高、低噪聲等優點。但由于紫外波段的光波在多晶硅中穿透深度很小（<2nm），一般的硅基成像器件如CCD、CMOS等都在紫外波段響應很弱，這種很弱的紫外響應限制了硅基成像器件在先進光譜儀器及其他紫外波段探測方面的使用。 因此，本技術的研究成果硅基成像器件的紫外響應增強薄膜是經濟建設和社會發展迫切需要。 增強硅基成像器件的紫外響應，目前有兩種方法：一是改變硅基探測器的結構，如背照式CCD；另外一種是在現有的成像器件光敏窗口加鍍一層下變頻膜，把紫外光先轉化為可見光，然后再接收。國外自1980年起就開始增強硅基探測器紫外響應的下變頻薄膜研究，按使用材料的屬性，可以把變頻膜分為有機變頻膜和無機變頻膜兩種。有機變頻膜技術相對成熟，也有相關的專利出現。哈勃太空望遠鏡CCD、星球相機（WFPC）CCD和Photometrics等公司提供的響應波段延伸到紫外的CCD都是鍍的有機變頻膜。目前紫外增強有機變頻膜可使普通CCD的響應波段延伸到200nm，Roper Scientific公司開發的Metachrome II薄膜在120-430nm波段都具有良好的下變頻效果。有機變頻膜技術盡管成熟，但該類薄膜有著致命的缺點，那就是有機物分子在紫外輻射下降解速度很快。在照明度為1μW/cm2的光照下，有機分子以高達每小時3%的速率成指數降解。在這一方面，而無機變頻膜具有不可比擬的優點。無機變頻膜材料可以在它使用期限的前2%時間里，減少90%的降解量，因此，無機變頻膜具有非常優越的穩定性。在無機變頻膜方面，國外研究也剛起步，最早的報道見于2003年[1]，目前尚無成熟的增強硅基成像器件的紫外無機變頻膜技術。國內在有機和無機變頻膜方面，都沒有已見報道的研究工作。  為了提高探測器對紫外輻射的敏感性，我們采取了在硅基成像器件光敏窗口上鍍變頻膜的辦法，成功地使CCD及CMOS的響應波段拓展到150nm。該產品可廣泛應用在光譜分析、軍事、空間天文、環境監測、工業生產、醫用生物學等諸多領域，對推動國家的科研和產業在這些領域的發展有極大幫助。

已有樣品/n高分辨率數字相機是機器視覺與工業檢測中影像獲取的主要手段。 隨著成像技術的發展， CMOS成像技術由于其高分辨率、 低成本、 全數字化等優點， 獲得越來越廣泛的應用。 采用高性能CMOS探測器及FPGA等技術研制的高分辨率CMOS數字相機，能廣泛應用于工業檢測、 交通、 大樓等監視系統中。

由西安交大開元集團自主開發的CMOS可視芯片是目前國際先進、國內領先的視覺芯片，具有集成度高、功能全、體積小、功耗低的特點。以CMOS可視芯片為核心部件的彩色電腦眼是新一代計算機圖像輸入器件，具有數碼相機、電子相冊、三維傳真、動態錄像EMAIL、網絡可視電話、視頻會議和智能遙控報警等多種功能。該項目已被列入國家高新年技術產業化示范工程。

CMOS成像芯片廣泛應用于手機、相機、安保、工業、醫療、科學等眾多應用領域。該領域的絕大部分市場和技術被國外廠商壟斷。成像芯片大量依賴進口存在重大技術風險和政治風險。該項目通過產學研合作，從器件、電路及工藝等多層次突破了高性能CMOS成像芯片的關鍵技術，形成了一批國際、國內發明專利以及集成電路布圖設計等知識產權，開發了國際首款128級TDI型CMOS圖像傳感器芯片，打破了國外在高端成像技術上的壟斷。本項目技術成果達到國際領先水平，且相關成像技術已在產業界得到應用。

已有樣品/n微電子所先導中心韋亞一研究員團隊與中芯國際研究團隊圍繞14 納米CMOS 量產工藝中光源掩模協同優化技術開展聯合攻關并取得顯著進展，完成了后段制程中多層關鍵層的光源優化工作，包括Metal 1X、Metal 1.25X、Via 1X 等。優化后光源通過晶圓數據驗證評估，較原有光源在各項關鍵指標上有顯著提升，保證了先進節點中光刻工藝的穩定性。

本發明公開了一種 CMOS 基準電流和基準電壓產生電路。構建 了兩個工作于飽和區的 MOS 管，使流過這兩個 MOS 管的電流相等且 由其柵源電壓的絕對值之差得到，并利用該電流產生基準電流或基準 電壓。在這兩個 MOS 管的導電類型相同時，通過調整其尺寸，將其柵 源電壓的絕對值之差轉化為其閾值電壓的絕對值之差；在這兩個 MOS 管的導電類型相反時，通過調整其尺寸，使輸出的基準電壓對溫度的 導數為 0。本發明能有效消除

成果與項目的背景及主要用途：該項目是天津市科技發展計劃項目，2005 年 8 月 2 日通過了科委組織的專家驗收。 項目組采用自頂向下的設計方法，完成了 CMOS 圖像傳感器 1024×768 像素 陣列的版圖設計，通過了仿真驗證，結果達到了設計要求。在 Chartered 公司 0.35um 工藝線上成功試制了關鍵模塊和小規模完整的 CMOS 圖像傳感器樣片。 樣片工作正常，能夠正確的拍攝運動物體，各項指標均滿足設計要求。 背景：CMOS 圖像傳感器是當前已廣泛用于民用、工業、科技和國防領域的 各類圖像攝取系統，近年來民用電子產品領域發展迅猛，如照相手機、PC 機、 像機等。 該成果主要用于圖像攝取系統的核心部件—CMOS 圖像傳感器設計中。 技術原理與工藝流程簡介：CMOS 圖像傳感器利用成熟的 CMOS 工藝制作光 敏像素單元，因此可以把光電接收器和信號處理電路集成在單個芯片上。主要設 計內容包括：像素陣列、消噪放大電路、模數轉換器、時序控制電路和測試系統 設計。 采用自頂向下的設計方法，首先根據功能要求對系統進行架構設計，將系統 分為時序控制電路部分（數字電路實現）和從像素陣列到 AD 轉換的信號處理部 分（模擬電路實現）。版圖設計完成后，導出 GDSII 文件，在新加坡 Chartered 公 司 0.35um 工藝線進行流片，然后進行封裝。根據芯片工作對外界的要求設計 PCB 電路板，搭建測試系統，對芯片功能和各項電學指標進行測試分析。 技術水平及專利與獲獎情況：技術水平屬國內先進。 應用前景分析及效益預測：該項目取得了 CMOS 圖像傳感器的核心設計技 術，可用于各種CMOS圖像傳感器設計中，中國CMOS圖像傳感器市場需求龐大， 年復合成長率達到 60%，因此有著廣闊的應用前景。 目前國外同類產品的銷售價格遠遠高于芯片的開發成本，因此存在很大的利 潤空間，將產生很好的經濟效益。，功能上可完全兼容、并替代進，通過合作根 據市場需求，隨時調整產品種類和指標，使經濟效益最大化。 應用領域：CMOS 圖像傳感器廣泛應用于消費類、工業和科技等各個領域。 民用領域：拍照手機、數碼相機、可視門鏡、攝像機、汽車防盜等；工業領域： 生產監控、安全監控等。 4 嵌入式實時人眼視線追蹤系統 5 智能視頻監控 6 立體影像處理 7 超高頻讀寫器芯片（有資料） 8 基于多傳感器的 AR 場景定位