宋教授介紹說，具體而言，首先他們定義了一個新的數字電路基本元件：光子場效應管(PET)。PET具有兩電極結構，甚至簡單于CMOS數字圖像傳感器像素中的一個場效應管放大器，但是PET卻能實現光強傳感和放大雙重功能。也就是說，PET以一個異常簡單的半導體元件結構卻能實現數字圖像傳感器像素中光電二極管，場效應管放大器的綜合像素功能，進而為簡化數字圖像傳感器結構打下了堅實的基礎。在定義PET的基礎上，他們利用電子束光刻以及半導體納米柱自然生長的綜合方法，制備出三維PET納米像素陣列，進一步縮小了像素平面面積的大小。另外他們巧妙的利用了納米材料表面修飾，以及納米半導體陣列與金屬電極之間的肖特基勢壘，極大的降低了傳感器噪音。納米半導體材料加上三維的器件結構，使得這一新型數字圖像傳感器的分辨率大幅度超越當前數字圖像傳感器極限，將最高分辨率從1微米直接降到50納米。如果按當前流行的全幅相機傳感器尺寸為標準，如果采用這一新型數字圖像傳感器技術，全幅傳感器將擁有驚人的3000多億像素，是現在傳感器的10000倍。

這一超高分辨率將對圖像信息存儲，超分辨顯微技術，光與物質相互作用，以及光子計算機等一系列重要的技術科學領域產生巨大的影響。研究團隊下一步將在這一新型傳感器基礎上，研究全帶寬相應，即全彩色，高響應速度的超高精度數字圖像傳感器，并進一步以此為基礎推進其在基礎科學與技術領域中的應用。

20世紀后半頁以來，半導體技術的興起，引發人類社會第三次技術革命，數字化技術席卷眾多領域。在圖像記錄領域，數字圖像傳感器，以CCD(Charge-coupled Device，電荷耦合器件)和CMOS(Complementary metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)為代表，迅速發展，并于21世紀初迅速替代絕大部分以膠片為載體的圖像信息記錄技術。

最近隨著微電子集成技術的發展，CMOS逐漸占據市場主體，廣泛應用于民用，工業等廣泛領域，據美國權威市場調研公司IC Insights 報告，2015年僅CMOS這一主流數字圖像傳感器的民用市場銷售額將突破100億美金。