针对高帧频、全局曝光和光谱平坦等成像应用需求, 设计了一款高光谱成像用CMOS图像传感器。其光敏元采用PN型光电二极管, 读出电路采用5T像素结构。采用列读出电路以及高速多通道模拟信号并行读出的设计方案来获得低像素固定图像噪声(FPN)和非均匀性抑制。芯片采用ASMC 0.35μm三层金属两层多晶硅标准CMOS工艺流片, 为了抑制光电二极管的光谱干涉效应, 后续进行了光谱平坦化VAE特殊工艺, 并对器件的光电性能进行了测试评估。电路测试结果符合理论设计预期, 成像效果良好, 像素具备积分可调和全局快门功能, 最终实现的像素规模为512×256, 像元尺寸为30μm×30μm, 最大满阱电子为400ke-, FPN小于0.2%, 动态范围为72dB, 帧频为450f/s, 相邻10nm波段范围内量子效率相差小于10%, 可满足高光谱成像系统对CMOS成像器件的要求。

设计了一款高帧频高灵敏度双通道16元线列PINCMOS图像传感器。相对于传统的pn结光电二极管，PIN光电二极管具有结电容小和量子效率高的优点，可以降低CTIA像素电路的噪声,提高信噪比；同时采用一种新型的相关双采样电路结构，可以在边积分边读出的模式下实现相关双采样，抑制像素复位带来的KTC噪声。基于0.35μm PINCMOS工艺进行了线列CMOS图像传感器流片，并对器件的光电性能进行了测试。测试结果表明：在像元尺寸为90μm×90μm，700nm波长下，器件灵敏度达3000V/(lx·s)，量子效率为96%；在40kHz高帧频、0.05lx光照条件下器件信噪比为7，适于弱信号下的高速探测。

对磁控溅射法制备的氧化钒(VOx)薄膜在N2气氛中进行了不同时间的450 ℃退火实验，并研究了其退火前后的形貌、结构、成分和电学特性的变化。电阻温度特性测试表明，退火后薄膜的电阻(R)和电阻温度系数(TCR)都明显增大。从扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）图像可以观察到，薄膜在退火后其晶粒尺寸和粗糙度都大大增加。由X射线衍射（XRD）分析得知薄膜退火前是非晶的，而在退火后出现V2O5(0 0 1)和VO2(0 1 1，1 -1 0)以及V2O3(1 1 3)结晶相。X射线电子谱（XPS）定量分析表明薄膜在N2气氛中退火也被氧化了，这是由于薄膜表面的吸附氧转化为晶格氧所致。

采用氧化钒薄膜、低应力介质膜和CMOS读出电路技术,研制了单片式128×1非致冷焦平面.氧化钒薄膜的制备采用了一种新的方法,焦平面的信号读出采用了CTIA积分方式.应用一种双频PECVD技术制备了低应力氮化硅薄膜,有效改善了微桥的平整度.通过氮化硅和氧化钒薄膜自身的红外吸收,焦平面在8～14μm波段的平均响应率达到8.2 ×104V/W,平均D·达到2.3×108 cmHz1/2/w.焦平面的均匀性需要进一步改善.