索尼半导体解决方案有限公司宣布了全球首款“两层晶体管像素堆叠 cmos 传感器”的技术开发，该传感器通过堆叠光电二极管和像素晶体管实现了2倍的过曝信号，提高了动态范围降低了噪声。
传统的光电二极管和控制晶体管是并排制作在同一基板上的，参见上图的左半部分。接受亮度信号的光电二极管蓝色部分，控制晶体管是浅棕红色部分，这两种电路是并排在同一层基板上（图左的黄色部分）的。光电二极管是感受光线的，而控制晶体管不感受光线，只是控制电路的运行。
而这次索尼新开发的这款技术，是将光电二极管制作在上面的基板上，而控制的晶体管制作在下层基板上（见上图的中间部分），这样堆叠在一起的结果就是光电二极管的感光面积扩大了，形成了现有传感器技术两倍的饱和信号量（可以理解为，过曝信号增大了一倍），实现了动态范围扩展和降噪。成像特性得到了极大的改善。扩大的动态范围和降低了噪点，可以在室内和夜景等黑暗场景中出现较少的噪点和获得高质量的图片，同时在逆光等对比度较大的场景中也因为动态范围的扩大，更少出现过度曝光或曝光不足的情况。
除了传统的像素尺寸外，采用该技术的像素结构可以在未来更大密度的像素中保持传感器的灵敏度和信噪比从而达到在更高密度像素的情况下，画质和现在相对较低低密度像素保持一致。也就是说，当像素密度扩大一倍的时候，感光的灵敏度和噪声特性依然和现在的一样。也就为未来的一亿像素cmos奠定了基础。
近些年索尼 CMOS 传感器因为采用了背照式堆叠式的技术读取速度有了显著提高，像α1的5010万像素的cmos，全帧扫描速度仅为5ms。但动态范围和高感光度性能却有些停滞不前，毕竟像素密度越大，单位光电二极管的受光面积就越小，信号越弱，导致信噪比下降。通过新型二层晶体管堆叠CMOS传感器是一种将像素分成光电二极管和控制晶体管部分层制作，堆叠起来的技术，使得单位综合感光能力增强，所以感光信号增强了，那么信噪比就可以增大，导致图像质量产生一个更大的飞跃。
也许有人会有疑惑，这和背照式堆叠式cmos有什么区别？或许应该这样理解，这种方法是把背照式堆叠式cmos的感光层再进行分层，给光电二极管留出的面积更大，受光面积增大，提高信噪比和动态范围。
