Sony半導體(Sony Semiconductor Solutions Corporation)2021年12月，於IEEE會議上宣布成功開發世界上第一款具有雙層電晶體畫素的堆疊式CMOS影像感測器技術。傳統CMOS影像感測器的光電二極體和畫素電晶體一起併排在基板上，而Sony的新技術將光電二極體和畫素電晶體可以垂直堆疊於基板。與傳統影像感測器相比，這種新架構大約增加了一倍飽和訊號位準(Saturation Signal Level)，擴大了動態範圍並降低雜訊，顯著提高成像性能。
Sony新技術的畫素結構將使畫素能夠保持或改善其現有屬性，不僅是當前的，而且是更小的畫素尺寸。堆疊式CMOS影像感測器採用由畫素晶片組成的堆疊結構，該畫素晶片由堆疊在形成訊號處理電路的邏輯晶片頂部的背照式畫素組成。在畫素晶片內，用於將光轉換為電訊號的光電二極體和用於控制訊號的畫素晶體管彼此並排位於同一層上。在外形尺寸限制內增加飽和訊號位準對於實現具有高動態範圍的高解析影像非常重要。
Sony的新架構是堆疊CMOS影像感測器技術的進步。利用其專有的堆疊技術，Sony將光電二極體和畫素電晶體封裝在單獨的基板上，一層一層堆疊。相比之下，在傳統的堆疊式CMOS影像感測器中，光電二極體和畫素電晶體並排放置在同一基板上。新的堆疊技術允許採用能夠優化光電二極體和畫素電晶體層的架構，使飽和訊號位準相對於傳統影像感測器大約增加一倍，進而擴大動態範圍。
另外，因為除了傳輸門(TRG)之外的畫素電晶體，包括復位晶體管(RST)、選擇晶體管(SEL)和放大器晶體管(AMP)，占據了無光電二極體層，所以放大器晶體管的尺寸可以增加。通過增加放大器晶體管的尺寸，Sony大幅降低了夜間和其他黑暗位置圖像容易產生的雜訊。
這項新技術提供的更寬的動態範圍和降噪功能將防止在結合明亮和昏暗照明(例如背光設置)的設置中曝光不足和過度曝光，即使在低光照條件下也能獲得高質量、低噪聲的圖像(例如、室內、夜間)設置。Sony將透過其雙層電晶體像素技術為智慧手機照片等越來越高解析的圖像做出貢獻。
