CMOS와 CCD의 비교 분석

소개

반도체 이미지 센서인 CMOS와 CCD에 관해 동작원리와 시장동향에 대해
비교 분석한 레포트입니다.

목차

1. CMOS와 CCD의 동작원리 비교
전압변환 체계 측면에서의 비교
사용 전력 측면에서의 비교
1-Chip 가능성 측면에서의 비교
적용 기기 측면에서의 비교
생산․경제적 측면에서의 비교

2. CMOS와 CCD의 시장 동향 분석
세계 시장
국내 시장

3. CMOS와 CCD의 업계 동향
CMOS 업계 동향
CCD 업계 동향

본문내용

1. CMOS와 CCD의 동작원리 비교


○ CMOS : 각각의 pixel 내부에 내장된 Source Follower에서 전하가
전압으로 변환

○ CCD : 수광부에서 발생된 전하가 일렬로 연결된 MOS Capacitor를 거쳐
순차적으로 이동하여 Source Follower에서 전압으로 변환



□ CMOS와 CCD는 대표적인 이미지 센서
o 이미지 센서는 빛을 전기적 신호로 바꿔주는 소자로서, 광전변환에 의해 전하를 생성하고 축전하는 수광부와 전하를 전압으로 변환하고 최종적으로 디지털 코드 형태로 바꿔주는 주변 회로부로 구성됨

□ 전압변환 체계 측면에서의 비교
o CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor, 상보성금속산화물반도체)는 각 pixel에 변환회로가 있어 각 column 단위로 Correlated Double Sampling(CDS)과 Analog-to-Digital Converter(ADC)회로 및 Capacitor가 내장되어 전압신호가 디지털 신호로 변환이 완료됨
- 따라서, 각 column에 내장된 회로에 사용되는 트랜지스터의 특성산포로 인한 Fixed Pattern Noise(FPN)에 취약한 약점이 있으며, CDS회로는 이를 교정하기 위해 삽입됨
o CCD(Charge Coupled Device, 전하결합소자)는 수광면적 전체가 수광소자 및 전하이동을 위한 CCD로만 구성되어 있고 단일 출력단에서 전하-전압 변환이 일어나므로 CMOS 방식에 비해 FPN 문제에서 상대적으로 자유로움
<이미지 센서의 신호변환 과정>

참고자료

· 전세계 통계 Gartner 2007. 2,
· 국내 통계 Gartner 2007. 7
· In-stat MDR, 2006. 12