已有样品/n主要技术指标：图像分辨率 800×600；量化位宽 12bit；图像帧率 1000fps；动 态范围 70dB；工作温度范围在-25℃至 85℃；芯片功耗 0.67W；同时定制的图像传 感器工艺和设计流程，具有更佳的高速图像获取能力。 高速图像传感器可应用于工业生产、农业生产、智能交通、虚拟现实、科学研 究、国防军事及其他民用领域。具体来说，高速图像传感器可应用于汽车碰撞试验、 火箭发射、弹道测试、体育赛事、目标追踪、微表情研究和高速车牌识别等领域。

发展了高性能、低功耗碳基CMOS集成电路技术，性能和功耗全面超越现有技术，有望成为未来主流信息器件。发表了包括两篇Science在内的SCI论文150余篇；相关成果两获国家自然科学二等奖以及其他重要奖励，多次被NatureIndex等专题报道。

成果与项目的背景及主要用途： 人类通过视觉系统获取的信息占获取信息总量的 80%以上，如果说计算机相 当于人类的大脑，那么图像传感器则相当于人类的眼睛。图像传感器作为图像信 息获取最重要和最基本的技术在信息世界中将占据着极其重要的地位。半导体图 像传感器相比传统的胶片成像具有可实时处理和显示、数字输出、便于储存和管 理等诸多优势，正在迅速成为图像传感器发展的主导力量。CMOS 图像传感器相 对于 CCD 图像传感器具有单片集成、低功耗、低成本、体积小、图像信息可随 机读取等一系列优点。在手机拍照、PC 摄像、机器视觉、视频监控等诸多领域 已经取代了 CCD 图像传感器。 技术原理与工艺流程简介： （1）时间延迟积分型 CMOS 图像传感器芯片 通过 0.18µm 1P4M CMOS 工艺完成了对最高 128 级线阵长度为 1024 像素的 TDI 型 CMOS 图像传感器芯片的设计、投片和测试工作。 （2）具有紧凑读出的多次积分动态范围扩展 CMOS 图像传感器 提出了一种通过多次积分扩展动态范围的方法，采用紧凑读出方式，以降低 对对读出电路的工作速度要求。成功流片 128×128 阵列原型，动态范围可以扩展 39dB,像素读出时间相对于滚筒是曝光增加了 3 倍。 应用前景分析及效益预测： 该领域开始向着高清专业摄像、高精度工业和医疗成像、抗辐射太空成像等 专业高端领域迈进。CCD 传感器的衰退之势难以挽回，CMOS 将在未来几年保 持优势地位。2015 年，CMOS 出货量将达到 36 亿个，份额达 97%；而 CCD 出 货量将下降到只有 9520 万个，占 3%份额。 应用领域： CMOS 图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。民用领域： 拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等；工业领域：生产监控、 安全监控等。 技术转化条件： 四十平方米以上的办公用房，电脑、工作站若干，相应软件。也可以和 RFID 天线制造单位，卡片封装单位共同合作。 合作方式及条件：根据具体情况面议

紫外探测技术是继激光探测技术和红外探测技术之后发展起来的又一军民两用光电探测技术。几十年来，紫外探测技术已经逐渐应用于光谱分析、军事、空间天文、环境监测、工业生产、医用生物学等诸多领域，对现代科研、国防和人民生活都产生了深远的影响。特别是在先进光谱仪器方面，国内急迫需要响应波段拓展到紫外的硅基成像器件。先进光谱仪器是集光、机、电和计算机于一体，技术密集的高科技产品。它是现代科技必不可少的精密检测和分析手段，是现代天文学、航空航天、分子生物学、现代医学、环境和生态等新科技建立和发展的基础。国家对发展先进光谱仪器和研制光谱仪器用的探测器件非常重视，“十一五”国家科技支撑计划专门设立了科学仪器设备研制与开发专项“先进大型光谱仪器的关键部件——高分辨分光器件和探测器件的研制”，技术人有幸成为承担该课题的主要研究人员，负责高分辨探测器件的研制工作。 硅基成像器件如CCD和CMOS是最广泛应用的光电探测器，而且先进的光谱仪器都采用了CCD或CMOS作为探测器件，这是因为CCD和CMOS具有灵敏度高、低噪声等优点。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等都在紫外波段响应很弱，这种很弱的紫外响应限制了硅基成像器件在先进光谱仪器及其他紫外波段探测方面的使用。 因此，本技术的研究成果硅基成像器件的紫外响应增强薄膜是经济建设和社会发展迫切需要。 增强硅基成像器件的紫外响应，目前有两种方法：一是改变硅基探测器的结构，如背照式CCD；另外一种是在现有的成像器件光敏窗口加镀一层下变频膜，把紫外光先转化为可见光，然后再接收。国外自1980年起就开始增强硅基探测器紫外响应的下变频薄膜研究，按使用材料的属性，可以把变频膜分为有机变频膜和无机变频膜两种。有机变频膜技术相对成熟，也有相关的专利出现。哈勃太空望远镜CCD、星球相机（WFPC）CCD和Photometrics等公司提供的响应波段延伸到紫外的CCD都是镀的有机变频膜。目前紫外增强有机变频膜可使普通CCD的响应波段延伸到200nm，Roper Scientific公司开发的Metachrome II薄膜在120-430nm波段都具有良好的下变频效果。有机变频膜技术尽管成熟，但该类薄膜有着致命的缺点，那就是有机物分子在紫外辐射下降解速度很快。在照明度为1μW/cm2的光照下，有机分子以高达每小时3%的速率成指数降解。在这一方面，而无机变频膜具有不可比拟的优点。无机变频膜材料可以在它使用期限的前2%时间里，减少90%的降解量，因此，无机变频膜具有非常优越的稳定性。在无机变频膜方面，国外研究也刚起步，最早的报道见于2003年[1]，目前尚无成熟的增强硅基成像器件的紫外无机变频膜技术。国内在有机和无机变频膜方面，都没有已见报道的研究工作。  为了提高探测器对紫外辐射的敏感性，我们采取了在硅基成像器件光敏窗口上镀变频膜的办法，成功地使CCD及CMOS的响应波段拓展到150nm。该产品可广泛应用在光谱分析、军事、空间天文、环境监测、工业生产、医用生物学等诸多领域，对推动国家的科研和产业在这些领域的发展有极大帮助。

已有样品/n高分辨率数字相机是机器视觉与工业检测中影像获取的主要手段。 随着成像技术的发展， CMOS成像技术由于其高分辨率、 低成本、 全数字化等优点， 获得越来越广泛的应用。 采用高性能CMOS探测器及FPGA等技术研制的高分辨率CMOS数字相机，能广泛应用于工业检测、 交通、 大楼等监视系统中。

由西安交大开元集团自主开发的CMOS可视芯片是目前国际先进、国内领先的视觉芯片，具有集成度高、功能全、体积小、功耗低的特点。以CMOS可视芯片为核心部件的彩色电脑眼是新一代计算机图像输入器件，具有数码相机、电子相册、三维传真、动态录像EMAIL、网络可视电话、视频会议和智能遥控报警等多种功能。该项目已被列入国家高新年技术产业化示范工程。

CMOS成像芯片广泛应用于手机、相机、安保、工业、医疗、科学等众多应用领域。该领域的绝大部分市场和技术被国外厂商垄断。成像芯片大量依赖进口存在重大技术风险和政治风险。该项目通过产学研合作，从器件、电路及工艺等多层次突破了高性能CMOS成像芯片的关键技术，形成了一批国际、国内发明专利以及集成电路布图设计等知识产权，开发了国际首款128级TDI型CMOS图像传感器芯片，打破了国外在高端成像技术上的垄断。本项目技术成果达到国际领先水平，且相关成像技术已在产业界得到应用。

已有样品/n微电子所先导中心韦亚一研究员团队与中芯国际研究团队围绕14 纳米CMOS 量产工艺中光源掩模协同优化技术开展联合攻关并取得显著进展，完成了后段制程中多层关键层的光源优化工作，包括Metal 1X、Metal 1.25X、Via 1X 等。优化后光源通过晶圆数据验证评估，较原有光源在各项关键指标上有显著提升，保证了先进节点中光刻工艺的稳定性。

本发明公开了一种 CMOS 基准电流和基准电压产生电路。构建 了两个工作于饱和区的 MOS 管，使流过这两个 MOS 管的电流相等且 由其栅源电压的绝对值之差得到，并利用该电流产生基准电流或基准 电压。在这两个 MOS 管的导电类型相同时，通过调整其尺寸，将其栅 源电压的绝对值之差转化为其阈值电压的绝对值之差；在这两个 MOS 管的导电类型相反时，通过调整其尺寸，使输出的基准电压对温度的 导数为 0。本发明能有效消除

成果与项目的背景及主要用途：该项目是天津市科技发展计划项目，2005 年 8 月 2 日通过了科委组织的专家验收。 项目组采用自顶向下的设计方法，完成了 CMOS 图像传感器 1024×768 像素 阵列的版图设计，通过了仿真验证，结果达到了设计要求。在 Chartered 公司 0.35um 工艺线上成功试制了关键模块和小规模完整的 CMOS 图像传感器样片。 样片工作正常，能够正确的拍摄运动物体，各项指标均满足设计要求。 背景：CMOS 图像传感器是当前已广泛用于民用、工业、科技和国防领域的 各类图像摄取系统，近年来民用电子产品领域发展迅猛，如照相手机、PC 机、 像机等。 该成果主要用于图像摄取系统的核心部件—CMOS 图像传感器设计中。 技术原理与工艺流程简介：CMOS 图像传感器利用成熟的 CMOS 工艺制作光 敏像素单元，因此可以把光电接收器和信号处理电路集成在单个芯片上。主要设 计内容包括：像素阵列、消噪放大电路、模数转换器、时序控制电路和测试系统 设计。 采用自顶向下的设计方法，首先根据功能要求对系统进行架构设计，将系统 分为时序控制电路部分（数字电路实现）和从像素阵列到 AD 转换的信号处理部 分（模拟电路实现）。版图设计完成后，导出 GDSII 文件，在新加坡 Chartered 公 司 0.35um 工艺线进行流片，然后进行封装。根据芯片工作对外界的要求设计 PCB 电路板，搭建测试系统，对芯片功能和各项电学指标进行测试分析。 技术水平及专利与获奖情况：技术水平属国内先进。 应用前景分析及效益预测：该项目取得了 CMOS 图像传感器的核心设计技 术，可用于各种CMOS图像传感器设计中，中国CMOS图像传感器市场需求庞大， 年复合成长率达到 60%，因此有着广阔的应用前景。 目前国外同类产品的销售价格远远高于芯片的开发成本，因此存在很大的利 润空间，将产生很好的经济效益。，功能上可完全兼容、并替代进，通过合作根 据市场需求，随时调整产品种类和指标，使经济效益最大化。 应用领域：CMOS 图像传感器广泛应用于消费类、工业和科技等各个领域。 民用领域：拍照手机、数码相机、可视门镜、摄像机、汽车防盗等；工业领域： 生产监控、安全监控等。 4 嵌入式实时人眼视线追踪系统 5 智能视频监控 6 立体影像处理 7 超高频读写器芯片（有资料） 8 基于多传感器的 AR 场景定位