一种复合介质栅光敏探测器的读出方法

    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

    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。

    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

    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

    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。

    一种高信噪比的复合介质栅光敏探测器及阵列控制方法

    公开(公告)号:CN118431249B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410898204.5

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高信噪比的复合介质栅光敏探测器及阵列控制方法,属于成像探测技术领域。该复合介质栅光敏探测器包括4个成像单元和成像单元间的转移区,通过在光敏探测单元中设置转移区,并通过控制各成像单元的栅极电压使得各成像单元处于读出或复位状态,控制转移区的栅极电压使得相邻成像单元之间的收集区处于联通或隔离状态,在保留单一成像单元读出功能的前提下,实现了光敏探测单元中所有成像单元的信号电荷转移至一个成像单元后合并再读出的功能。该功能解决了弱光成像的问题,达到了提高图像的信噪比的效果。

    一种单读取管多感光管的复合介质栅光敏探测器

    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

    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。

    基于复合介质栅光敏探测器实现单帧大动态成像的方法

    公开(公告)号:CN118474561A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410922743.8

    申请日:2024-07-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光敏探测器实现单帧大动态成像的方法,属于半导体技术领域。该方法包括:将奇数行和偶数行分别采用两个不同的字线选通模块控制,使得奇数行或偶数行施加时间长度不同的复位、曝光、读取和等待电压,将奇数行和偶数行的曝光时间设置为不同的长度。复合介质栅光敏探测器像元阵列经过读出后,将奇数行和偶数行的像元进行插值及图像融合,实现了单帧大动态成像。本发明可以实现复合介质栅光敏探测器像元阵列的单帧大动态成像,提高了大动态成像的时间分辨率,减少了运动图像大动态融合的运动模糊,减少了多帧融合所需的配准算法代价。可以将此技术应用于对时间分辨率较高,特别是针对于快速运动的物体的场景。

    一种基于背面深槽隔离技术的复合介质栅多光谱探测器

    公开(公告)号:CN118392303A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410847228.8

    申请日:2024-06-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于背面深槽隔离技术的复合介质栅多光谱探测器,属于半导体技术领域。通过改变背面深槽隔离介质的形状、表面掺杂及生长工艺等,形成不同深度下不同缺陷密度的深沟槽隔离介质,通过控制不同工艺的种类,制作所需通道数的多光谱探测器。再通过多光谱数据的解耦还原算法,插值补全像素的多通道数据,获得完整的多通道图像。本发明通过改造背面深槽隔离技术的使用方法,解决了单探测器获取多光谱数据分辨率严重降低的问题,达到了单探测器可获得N个通道光谱数据且基本不损失分辨率的效果。

    一种基于BSIM的光敏探测器仿真模型及其建模方法

    公开(公告)号:CN117217149A

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202311216459.0

    申请日:2023-09-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于BSIM的光敏探测器仿真模型及其建模方法,应用于光敏探测器建模技术领域。该仿真模型包括电学模型和光电模型,电学模型采用BSIM模型,其结构与光敏探测器的等效模型相同,用来模拟光敏探测器的电学特性;光电模型包括RC电路,用来模拟光敏探测器的曝光、读取和复位过程。基于光敏探测器IV和CV测试数据,提取相应模型参数,对光敏探测器电学模型和光电模型的参数进行修正,得到优化后的基于BSIM光敏探测器模型。本发明提出了光敏探测器通用的模型及其建模方法,有助于提升光敏探测器设计的效率和准确性,缩短产品设计周期及降低成本。

    基于复合介质栅结构的成像阵列及其曝光、读取方法

    公开(公告)号:CN111554700B

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202010401623.5

    申请日:2020-05-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供一种基于复合介质栅结构的成像阵列及其曝光、读取方法。成像阵列包括具有复合介质栅结构的像素单元,每个像素单元的源极和漏极对称,若干数目的单元相互串联构成一行,同一行的相邻单元之间共用漏极或源极,若干行单元的漏极或源极再分别通过N型注入区与其它行对应位置的漏极或源极纵向连接构成若干列,在同一列中,将间隔若干行的N型注入区使用欧姆接触连接到一列金属层位线;在一列金属层位线的一端设有选择开关晶体管;每一行单元的控制栅极横向延伸连接为一个整体,并且在同一行中,将间隔若干列的单元的控制栅极使用欧姆接触连接到一行金属层字线。本发明可以有效地进一步减小像素周期尺寸,提高成像分辨率。

    基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法

    公开(公告)号:CN114497099A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210051765.2

    申请日:2022-01-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法。其光敏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、复合介质栅MOSFET部分和光电子调制结构,光电子调制结构包括衬底电极、光电子调制P+掺杂区和光电子调制电极;衬底电极设置在P型半导体衬底的底部;在复合介质栅MOSFET部分的衬底表面设有N型源极和漏极,光电子调制P+掺杂区设置于N型源极和漏极的外围;光电子调制电极位于光电子调制P+掺杂区的表面。本发明可通过控制P型衬底底部和光电子调制P+掺杂区之间的电场实现MOS电容感光时对体区内光电子的收集以及抑制相邻探测器之间的电学串扰,进而有效提高光敏探测器的量子效率以及MTF。

    基于复合介质栅结构的成像阵列及其曝光、读取方法

    公开(公告)号:CN111554700A

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN202010401623.5

    申请日:2020-05-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供一种基于复合介质栅结构的成像阵列及其曝光、读取方法。成像阵列包括具有复合介质栅结构的像素单元,每个像素单元的源极和漏极对称,若干数目的单元相互串联构成一行,同一行的相邻单元之间共用漏极或源极,若干行单元的漏极或源极再分别通过N型注入区与其它行对应位置的漏极或源极纵向连接构成若干列,在同一列中,将间隔若干行的N型注入区使用欧姆接触连接到一列金属层位线;在一列金属层位线的一端设有选择开关晶体管;每一行单元的控制栅极横向延伸连接为一个整体,并且在同一行中,将间隔若干列的单元的控制栅极使用欧姆接触连接到一行金属层字线。本发明可以有效地进一步减小像素周期尺寸,提高成像分辨率。

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