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（4）CIS：1993 年，JPL 发表 CMOS 有源像素传感器；1995 年，Photobit 首次将 CIS 技术商业化；2005 年后，CIS 取代 CCD 成为主流。

CIS 凭借体积小、成本低、功耗低、集成度高等优点，成为当前主流传感器。由于工艺原因，CCD 无法将敏感元件和信号处理电路集成到同一芯片上，因而会有体积大、功耗大的问题。

早期的 CIS 与 CCD 相比差距很大，但随着工艺的进步，CIS 性能有了质的飞跃。CIS 适用范围更广泛，目前已在消费电子领域完成对 CCD 的替代，而 CCD 仅在卫星、医疗等专业领域继续使用。

CIS 市场迅速复苏，疫情不改长期成长趋势。据 IC Insights 预测，CIS 芯片全球市场规模将在受疫情影响而短暂下滑后持续增长，预计 2024 年销售额达到 261 亿美元，2019-2024 年 CAGR 达 7.2%；2024 年销量达到 110 亿颗，2019-2024 年 CAGR 达 11.5%。

▲2009-2024 年全球 CIS 销售额及销量情况（含预测）

据中国产业信息网统计，2018 年用于手机的 CIS 芯片占比超过 60%；受智能驾驶、超高清建设、医疗成像等需求推动，用于汽车、安防、医疗市场的 CIS 芯片增长最为迅猛，预计五年 CAGR 分别达到 30%、20%、23%。

▲2018-2023 年 CIS 下游应用市场增长预测

硬件上的进步无疑推动了手机光学的发展，而技术上的革新也是一个不可忽视的因素。技术进步首当其冲的是背照式兴起，使得拍照效果显著增强。传统前照式（FSI）结构中，滤镜与光电二极管存在金属连线，降低了进入传感器的光线，吸收效率不到 80%，拍照效果较差。

为了提升拍照质量，2008 年 6 月索尼宣布了背照式 CMOS 传感器，即将金属连线转移到光电二极管后面，光线可以直接进入光电二极管，大大降低了光线损耗，夜拍效果也随之增强。

▲BSI 与 FSI 示意图

另外，堆栈式结构也在技术升级中大放异彩。传统的前照式/背照式 CIS 中，像素和处理电路处于同一层，而堆栈式 CIS 将两个区域分离开来，将处理电路堆叠到像素区域下面，可按不同制程工艺制造像素和处理电路区域的同时，也极大地节省了空间。目前高端机 CIS 通常采用堆栈式结构，减少芯片尺寸的同时像素层面积占比提升至 90%，成像质量得到极大的优化。

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