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公开(公告)号：CN118507503B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410956977.4
申请日：2024-07-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/76
Abstract: 本发明公开了一种有效降低读出噪声的复合介质栅光敏探测器及其工作方法，属于成像探测器件技术领域。本发明通过在衬底中增加N型掺杂区，复位后将其排空作为光电子收集区，此时光敏探测器结构将存在两个光电子存储节点，分别是复合介质栅MOS电容衬底表面和衬底内部的N型掺杂区。在读取过程中，通过转移栅完成对光电子从衬底内部N型掺杂区到衬底表面的转移，在极短的时间内完成转移前后两次读出采样，实现相关双采样，极大程度上抑制了复合介质双栅MOSFET的读出噪声。同时通过漏端加高压，使得漏端耗尽区与衬底内部的N型掺杂区相连，此时接近雪崩状态，电流指数级上升，可在极短时间内完成复位过程，提升光敏探测器阵列工作帧率。
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公开(公告)号：CN116314223B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310130225.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种有效降低随机电报噪声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，二者通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能区的分离；复合介质栅MOSFET部分包括复合介质栅结构、形成于衬底上方的鳍状结构以及埋层介质层，鳍状结构位于复合介质栅结构和埋层介质层之间；鳍状结构包括垂直于衬底的源极和漏极，其中，漏极与衬底相邻，源极位于漏极上方，源极和漏极中间为鳍状衬底。本发明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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118574028A
公开(公告)日：2024-08-30
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：CN116564985B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202310587176.0
申请日：2023-05-24
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/63
Abstract: 本发明公开了一种有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法。其探测器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电容和复合介质栅MOSFET部分，在P型半导体衬底中形成N型掺杂区，仅在N型掺杂区和复合介质栅MOSFET部分的源漏极底部之间保留部分P型半导体衬底。本发明通过将光电子收集区从衬底表面改为衬底内部，同时使栅氧界面和隔离结构侧壁处于空穴积累状，进而使得光电子收集区远离暗激发较为严重的栅氧界面和浅槽隔离侧壁，实现对暗电流的抑制，同时又不损失满阱容量。
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公开(公告)号：CN118571896B
公开(公告)日：2024-11-19
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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公开(公告)号：CN116564985A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310587176.0
申请日：2023-05-24
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/63
Abstract: 本发明公开了一种有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法。其探测器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电容和复合介质栅MOSFET部分，在P型半导体衬底中形成N型掺杂区，仅在N型掺杂区和复合介质栅MOSFET部分的源漏极底部之间保留部分P型半导体衬底。本发明通过将光电子收集区从衬底表面改为衬底内部，同时使栅氧界面和隔离结构侧壁处于空穴积累状，进而使得光电子收集区远离暗激发较为严重的栅氧界面和浅槽隔离侧壁，实现对暗电流的抑制，同时又不损失满阱容量。
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公开(公告)号：CN116314223A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310130225.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种有效降低随机电报噪声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，二者通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能区的分离；复合介质栅MOSFET部分包括复合介质栅结构、形成于衬底上方的鳍状结构以及埋层介质层，鳍状结构位于复合介质栅结构和埋层介质层之间；鳍状结构包括垂直于衬底的源极和漏极，其中，漏极与衬底相邻，源极位于漏极上方，源极和漏极中间为鳍状衬底。本发明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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