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20世纪60年代末，在贝尔实验室首次提出了固态成像器件的概念后，对于它的研究便如火如荼地展开了[2]，对CIS的研究也开始于此。目前，比较普及的传感器有电荷耦合器件（Charge-Coupled Device，CCD）和互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）传感器两种。在固态成像器件快速发展早期的大部分时间里，CCD凭借其分辨率高、图像质量好、灵敏度高、读出噪声低、响应均匀性好、量子效率高等优势占据了主要市场。但是近十几年来，由于CCD图像传感器发展已经达到极限，其自身劣势比如信号读出速度低、功耗大、成本高和集成度差、驱动电路复杂等逐渐体现，CCD的发展日益缓慢。而伴着集成电路制造工艺水平的提高，CIS采用标准的半导体制造工艺，可以将图像感应单元、信号处理、A/D转换器等周边电路集成到芯片内，不仅大大减小了系统电路设计的复杂程度，节省了外围电路的成本从而降低系统的总成本，而且在生产中CIS的成品率高且易控制，因此CIS发展潜力不断显露。目前，CIS不断扩大在图像传感器市场的优势地位，进一步减小CCD的市场占有率[3]。目前来看，CCD器件衰退的趋势难以挽回，CMOS将在未来的一段时间内处于优势地位。26352
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CIS的迅速发展与商业化离不开成熟的CMOS工艺。在国外，CIS的研究一直走在世界前列，其中比较具有代表性的有美国贝尔实验室、比利时大学微电子中心（IMEC）、美国豪威、日本东芝、韩国MagnaChip等。2014年，索尼公布了全新的曲面CIS，新传感器共有2/3英寸和全画幅传感器两款。2015年，东芝推出“T4KB3”，一款1300万像素CIS-BSI（背照式CMOS图像传感器），其光学规格：1/3.07英寸，为移动设备、智能终端提供一个更节能、尺寸更小的芯片选择。为了在CIS技术领域占有一席之地，在国内，中科院、浙江大学等高校也展开了CIS的研制与应用开发，不管在民用市场，还是科研等特殊领域，同样取得了不俗的成绩[4]。2015年，长光辰芯光电设计发布了一款背照式、科学级CIS，分辨率高达2048×2048的CIS芯片，该芯片在制冷条件下具有极低的暗电流，非常适合科学成像以及很多专业成像等领域。2015年，中芯国际与芯视达（Cista）发布两款CIS-BSI产品，即单位像素为1.75微米的130万像素CIS和单位像素为1.4微米的800万像素CIS，其制造均基于公司独立研发的0.13微米BSI技术平台。但是在总体上，国内大多数公司和厂商缺乏核心技术，源自国内的原创专利较少，关于CIS在华的专利主要在制备方法领域，对于芯片结构、原理电路研究较少，缺乏对CIS自主研发的重视。总之，在CIS性能不断提高，应用越来越广泛的今天，需要加强对CIS电路等方面的研发力度，提高国内的自主研发水平。论文网
2 CMOS图像传感器发展趋势[5]
CIS的研发大致经历了3个阶段：CMOS无源像素传感器(CMOS-PPS,Passive Pixel Sensor) 阶段、CMOS有源像素传感器(CMOS-APS,Active Pixel Sensor)阶段和CMOS数字像素传感器(CMOS-DPS, Digital Pixel Sensor阶段，其中发展最快的是CMOS-APS。目前CIS发展趋势主要有以下几方面：
1) 多功能化、模块化、智能化、低功耗、网络化。CIS集成高，理论上，如果集成度水平允许，可以在芯片内集成是所需要的任意功能或者应用于某些特定领域的相应功能模块。将高速图像传输模块集成到芯片上，不仅消除数字图像传输的瓶颈，而且形成片上系统型数字相机和智能CIS。各种功能模块的集成使芯片更加智能，同时还可以通过对各个模块的优化设计进一步降低功耗。
2) 高帧速率。由于CIS采用单点信号传输，对于像敏单元阵列，可以通过X-Y进行寻址，对感光面上任意区域进行随机访问，不需要整行或整列访问，有效地提高了帧速率。
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