2-1.   传感器读出结构

如下图2-1是ORCA-Quest相机qCMOS传感器的读出结构，和标准sCMOS传感器的非常相似。每一个像素有一个光电二极管（PD）和浮动扩散放大器（FDA）。在PD中，光子转化为光电子，在FDA中，光电子转化为电压。FDA是传感器产生读出噪声的主要因素。每一列有两个相关双采样（CDSs）和列模数转换器（ADCs）。奇数和偶数行同时从顶部和底部读出，奇数和偶数行通过不同的CDSs和ADCs读出。

2-2.  背照式传感器

ORCA-Quest相机qCMOS传感器，是最前沿的背照式传感器，不仅仅有高QE，还具有高分辨率。

2-3.  深沟槽隔绝结构

ORCA-Quest具有深沟槽像素结构，是科学级图像传感器的创新。背照式传感器的厚度被减薄到小于20μm，来获得在短波和可见光波长的高分辨率。对于具有小像素尺寸的传感器，需要较薄的传感器来获得高分辨率。相反，越薄的传感器会造成在近红外波长（NIR）较低的量子效率。所以，对传感器厚度，在分辨率和量子效率之间就要做一个权衡。

ORCA-Quest的传感器，在每个像素上都有深沟槽结构，有足够的厚度来保证NIR-QE，即使传感器尺寸只有4.6μm，也可以同时具有高分辨率和NIE-QE。沟槽结构可以反射入射的光子，防止光子到相邻的像素上去。不仅仅是入射光子，也可以防止光电子迁移到相邻像素。

2-4.   片上微透镜

ORCA-Quest的每一个像素上都具有片上微透镜，微透镜可以补偿因为深沟槽隔离（DTI）结构造成的有效面积损失，从而提高量子效率。

2-5.   量子效率

如下图2-3是ORCA-Quest的量子效率曲线，峰值量子效率90%@475nm，33%@900nm，即使像素尺寸只有4.6μm，在750nm-1000nm之间的近红外区域量子效率也特别高。

2-6.   MTF（调制传递函数）

qCMOS传感器具有深沟槽结构，可以隔绝像素，并且限制电子转移到相邻像素上，这样会提高MTF。图2-4显示qCMOS和BSI第二代sCMOS在565nm的MTF对比，可以看到qCMOS具有更好的MTF。因为两个传感器的像素尺寸不同，这个图显示了补偿了像素尺寸差别的归一化的MTF。

2-7.