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公开(公告)号：CN114115801B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202111401813.8
申请日：2021-11-23
Applicant: 南京大学
IPC: G06F7/523
Abstract: 本发明公开了一种用于实现乘法功能的存‑算一体单元。该单元包括在同一P型硅衬底上形成的收集晶体管和读出晶体管；将电压通过控制栅极输入读出晶体管，以控制并调制载流子，作为第一个乘数；收集晶体管的载流子收集区收集载流子并将载流子存储至电荷耦合层，作为第二个乘数；电荷耦合层将载流子作用于读出晶体管的硅衬底，形成乘法运算关系；读出晶体管的载流子读出区以电流的形式输出被第一个乘数和第二个乘数作用后的载流子，作为乘法运算的输出结果。本发明将存‑算一体器件的收集和运算功能按区域分开，在器件收集载流子时有效地保护了读出功能区，可以提升存‑算一体器件的寿命、耐久度以及读出精度。
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公开(公告)号：CN113990890B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202111240585.0
申请日：2021-10-25
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/76
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅PN结的全局快门光敏探测器。其单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容、复合介质栅晶体管和全局快门结构，其中，复合介质栅晶体管包括源漏区、底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容在衬底上依次设有底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容的两侧设有全局快门结构，全局快门结构包括P或P+型掺杂隔离区和N+型掺杂区，通过控制N+型掺杂区上的电压实现MOS电容感光时光电子收集的开启与关闭。本发明能在不额外占用探测器单元空间的情况下，实现探测器的全局曝光功能，并能避免现有浅槽隔离界面处暗电流噪声的影响。
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公开(公告)号：CN117319821B
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311624375.0
申请日：2023-11-30
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/70 , H04N25/78 , H04N25/709
Abstract: 本发明公开了基于偏置电流源的复合介质栅双晶体管像素读出电路，属于集成电路领域。该读出电路相对于现有通过读出电流的变化或读出电压的变化反应光敏探测器的光响应量的思路不同，复合介质栅双晶体管光敏探测器像素中的电流固定不变，通过阈值电压和源漏电压的比例关系直接获得电压变化量，进而确定光敏探测器的光响应量，而无需经过电阻、电容等器件，因此不会引入其他噪声，读取精度更高，而且本申请通过少数晶体管实现，结构简单稳定，面积极小。
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公开(公告)号：CN116072692A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310130063.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种具有增加的有效晶体管沟道宽度的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者均包括复合介质栅结构，并通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能分离；复合介质栅结构自下而上包括底层介质层、浮栅、顶层介质层和控制栅；复合介质栅MOSFET部分的浮栅为非平面结构。本发明通过改变光敏探测器中的复合介质栅MOSFET结构，有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN115692443A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211271678.4
申请日：2022-10-18
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明提供了一种基于复合介质栅电容的电压式全局快门光敏探测器及方法。该探测器的单元中，全局快门结构设置在复合介质栅MOS电容和读取晶体管之间，具体包括开关晶体管和开关电容，开关晶体管的结构包括底层绝缘介质层、控制栅极和源漏极，开关晶体管的源极与复合介质栅MOS电容相连，开关晶体管漏极对地串联接上开关电容，电荷信号从复合介质栅MOS电容耦合到开关电容上，从而将电荷信号转化为电压信号；读取晶体管的控制栅与开关晶体管的源极相连；电压信号从读取晶体管的控制栅端输入，由读取晶体管的漏极读出。本发明能在传统的光敏探测器基础上实现全局曝光功能，并且可以有效解决感光界面处的由暗电流导致的模拟域噪声。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114071041B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202111323667.1
申请日：2021-11-10
Applicant: 南京大学
IPC: H04N5/378 , H04N5/376 , H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的行列减法读出电路。该电路包括由多个复合栅介质晶体管构成的晶体管阵列、字线选择模块、奇数位线选择模块、偶数位线选择模块和电流减法模块等，在晶体管阵列中：同行的所有晶体管栅极相连构成字线，与字线选择模块相连；奇数行同列的所有晶体管漏极相连构成奇数位线，与奇数位线选择模块相连；偶数行同列的所有晶体管漏极相连构成偶数位线，与偶数位线选择模块相连；同列的所有晶体管源极相连构成源线；奇数位线选择模块和偶数位线选择模块均与电流减法模块相连，电流减法模块依次与电流电压转换模块和数模转换模块相连。本发明的读出电路具有小面积、低功耗、低噪声以及高精度的优势。
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公开(公告)号：CN114050819B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202111323586.1
申请日：2021-11-10
Applicant: 南京大学
IPC: H03K19/0185
Abstract: 本发明公开了一种低功耗高性能小尺寸C单元。该C单元包括PMOS上拉门、NMOS下拉门、驱动门以及反馈门；驱动门和反馈门组成一个存储器把信号锁起来，进而保存数据；两个PMOS构成上拉门，两个NMOS构成下拉门，六个MOSFET构成驱动门和反馈门，整个构成存储器。本发明的C单元电路可以在一个电路中实现两个输入同为高电平的时候输出高电平，两个输入同时为低电平的时候输出低电平，其余状态都保持不变。相较于传统的C单元逻辑电路，本发明的电路在功耗、性能、面积、兼容性上更占据优势。
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公开(公告)号：CN118574028B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411028491.0
申请日：2024-07-30
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/70
Abstract: 本发明公开了一种复合介质栅光敏探测器的读出方法，属于集成电路领域。所述方法在复合介质栅光敏探测器的读出晶体管的源端连接一个电流源，通过对光敏探测器读取晶体管的栅端和漏端所加电压的控制使复合介质栅光敏探测器的读出晶体管在读取时工作在饱和区，实现源跟随器的功能，相比于典型的扫斜坡读出方法，该方法可以在数个时钟周期内完成从曝光到读取状态的转变，且不同于扫斜坡需要数百个时钟周期读取信号，该方法读取过程仅需要数个时钟周期，可以提供更快的读出速度，从而使得在读出过程中的双采样的时间间隔更小，有利于消除噪声；整个阵列的读出时间更短，有利于提高帧率。
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公开(公告)号：CN116072692B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202310130063.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种具有增加的有效晶体管沟道宽度的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者均包括复合介质栅结构，并通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能分离；复合介质栅结构自下而上包括底层介质层、浮栅、顶层介质层和控制栅；复合介质栅MOSFET部分的浮栅为非平面结构。本发明通过改变光敏探测器中的复合介质栅MOSFET结构，有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN118571896A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202411047657.3
申请日：2024-08-01
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/70
Abstract: 本发明公开了一种单读取管多感光管的复合介质栅光敏探测器，属于集成电路领域。所述复合介质栅光敏探测器具有单读取管多感光管的结构，针对该新型结构，本申请特别设计了复合介质栅的结构，使得多个感光晶体管共用一个读取晶体管，从而节省读取晶体管所占的面积，提高了感光晶体管的占空比；且由于多个感光晶体管共用一个读取晶体管，因此读出时可选择多个感光晶体管逐一读出或者多个感光晶体管合并读出，前者适合用于高分辨率的场景需求，后者由于多个像素做平均，有利于减小噪声，适合用于高信噪比的场景需求。
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