四百年前，显微镜诞生，微观世界从此清晰地呈现在人们眼中，挣脱了200微米的肉眼可见禁锢。然而传统光学显微镜通过目镜和物镜，两次局部放大目标物体，进行观察或者成像芯片记录。观察视角被光学放大区限制，陷入一种放大倍数越大干式恒温仪，观察视角越小的死循环中。 　　图像传感器吹响传统显微镜革命号角。图像传感器将光学图像转换为电子信号，广泛地应用在数码相机和其他电子光学设备中。CMOS图像传感器(CIS)作为市场主流，采用CMOS工艺，工艺成本较低，具有高帧频、高动态范围、低噪声等优势。另外，CIS的阵列架构为每个像素独立，各像素单元之间无相互影响，工作速度快、成品率较高。 　　但因为CIS的单元像素由一个二极管和三、四个晶体管组成，像素尺寸缩小，信噪比无法满足成像需求，图像传感器技术无法化解信噪比和像素尺寸间的矛盾。对于投影显微成像来说，分辨率直接受限于成像芯片的像素尺寸，视野则受限于芯片的像素规模。因此，解决芯片器件的尺寸、像素不能同部提升的问题是首要目标。 　　研究团队从结构设计，像素串扰、保持信噪比等入手，研发出垂直电荷转移成像器件(VPS)，垂直堆叠CIS器件中形成像素的5大功能模块，形成一个整体。“五合一”的像素结构干式恒温仪，大大节省了器件空间，芯片中可以集成更多器件。此外，VPS器件并不会像主流的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器一样因为像素缩小而导致成像质量急剧下降，而是为像素和质量的上双保险。