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高性能CMOS成像芯片關鍵技術研發與應用
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。
天津大學
2021-04-10
CMOS 圖像傳感器芯片設計
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
南開大學
2021-04-11
CMOS可視芯片及其衍生產品―電腦眼
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。
西安交通大學
2021-01-12
快照式光譜成像芯片
利用超表面與圖像傳感器集成的新方案實現快照式光譜成像芯片，結合計算光譜分析原理及重建算法，研制出了可見光波段、高精度的光譜成像芯片。
清華大學
2021-02-24
東南大學毫米波CMOS芯片研發取得重大突破
由東南大學信息科學與工程學院尤肖虎教授、趙滌燹教授牽頭，聯合成都天銳星通科技有限公司、網絡通信與安全紫金山實驗室等單位完成的“Ka頻段CMOS相控陣芯片與大規模集成陣列天線技術”項目成果通過了中國電子學會組織的現場鑒定。 由中國工程院鄔賀銓院士、陳左寧院士、李國杰院士、呂躍廣院士、丁文華院士以及來自中國移動、信通院、華為、中興、大唐電信和國內5所高校的共15位專家組成的鑒定委員會對該項成果進行了現場鑒定并給予了高度評價，一致認為：該項目解決了硅基CMOS毫米波Ka頻段相控陣芯片和天線走向大規模推廣應用的核心技術瓶頸問題，成功研制了Ka頻段CMOS相控陣芯片，并探索出了一套有效的毫米波大規模集成陣列天線低成本解決方案，多項關鍵技術屬首創；在硅基CMOS毫米波技術路線取得重大突破，在大規模相控陣天線集成度方面國際領先；成果在5G/6G毫米波和寬帶衛星通信等領域具有廣闊的應用前景，在該領域“卡脖子”技術上取得關鍵突破，已在相關應用部門得以成功推廣應用。 目前，用于射頻芯片的40nm和28nm CMOS工藝特征頻率已經超過250GHz，在理論上完全可以滿足毫米波應用需求。毫米波硅基CMOS集成電路技術的突破，將帶來無線通信行業的一次變革，解決相控陣系統“不是不想用，只是用不起”的問題，把毫米波芯片及大規模相控陣變成來一種極低成本的易耗品。相比鍺硅工藝和化合物半導體工藝，CMOS工藝在成本、集成度和成品率上具有巨大優勢，但其輸出功率相對較低，器件本身寄生效應較大。項目組經過長達6年的技術探索與創新，克服了毫米波CMOS芯片技術的固有瓶頸問題，所研制的芯片噪聲系數為3dB，發射通道效率達到15%，無需校準便可實現精確幅相調控；基于大規模相控陣的波束成形能力，克服了毫米波CMOS芯片輸出功率受限的問題。
東南大學
2021-02-01
一種廣譜成像探測芯片
本發明公開了一種廣譜成像探測芯片。包括熱輻射結構和光敏陣列。廣譜入射光波進入熱輻射結構后，在納尖表面激勵產生等離激元，驅動圖形化金屬膜中的自由電子向納尖產生振蕩性集聚，納尖收集的自由電子與等離激元驅控下涌入的自由電子相疊合，產生壓縮性脈動，使電子急劇升溫并向周圍空域發射主要成分為可見光的熱電磁輻射，光敏陣列將熱電磁輻射轉換為電信號，經預處理后得到電子圖像數據并輸出。本發明能將廣譜入射光波基于壓縮在納空間中的高溫
華中科技大學
2021-04-14
超寬光譜微弱光探測及成像芯片研制
受到技術出口限制等原因，目前，我國的紅外探測技術無論是在技術水平、產品性能、靈敏度、應用范圍等方面還具有很大的局限。本項目采用新穎量子點納米材料，制備新型結構高靈敏度光電探測器，以窄帶隙IV-VI族半導體納米材料為光敏感層，研發紅外上轉換光子探測器，實現對微弱入射光（特別是紅外光）進行探測及成像的芯片設計，并用于其他安監和夜視應用研究。實現從紫外到中波紅外（20µm）的一體化、超寬譜段的微弱光探測與成像。完成超寬光譜微弱光探測及成像芯片制備，實現紅外領域高精尖技術的自主可控及大面積的推廣應用，真正實現紅外“中國芯”，意義重大、市場廣泛。
北京理工大學
2023-05-09
一種紅外大景深面陣成像探測芯片
本發明公開了一種紅外大景深面陣成像探測芯片，包括面陣紅外折射微透鏡、面陣非制冷紅外探測器和驅控預處理模塊。面陣非制冷紅外探測器位于面陣紅外折射微透鏡的焦面處，包括多個陣列分布的子面陣非制冷紅外探測器。每個子面陣非制冷紅外探測器包括數量和排布方式相同的多個陣列分布的光敏元，面陣紅外折射微透鏡包括多個陣列分布的單元紅外折射微透鏡，每單元紅外折射微透鏡與一個子面陣非制冷紅外探測器對應。本發明的紅外大景深面陣成像探測芯
華中科技大學
2021-04-14
高速?CMOS?圖像傳感器
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。
中國科學院大學
2021-01-12
芯片熱設計自動化系統
TDA（芯片熱設計自動化）軟件是清華航院曹炳陽教授團隊全自主研發的國際首個芯片跨尺度熱仿真與設計系統。TDA軟件可實現芯片從納米至宏觀尺寸的熱設計與仿真，支持芯片微納結構內部熱輸運過程的模擬研究，直接提高芯片熱仿真精度與結溫預測準確度，進而提高芯片性能、壽命和可靠性。
清華大學
2025-05-16