基于复合介质栅结构的感存算一体器件、阵列及其方法

    公开(公告)号:CN114841847A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210316354.1

    申请日:2022-03-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅结构的感存算一体器件,包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅光敏探测器和复合介质栅晶体管。其中,复合介质栅光敏探测器在衬底上方依次设有第一底层绝缘介质层、第一浮栅、第一顶层绝缘介质层和第一控制栅;复合介质栅晶体管用于完成其存储的权重和感光的光电子的调和平均数的运算,其在衬底上方依次设有第二底层绝缘介质层、第二浮栅、第二顶层绝缘介质层和第二控制栅;复合介质栅光敏探测器和复合介质栅晶体管分别在衬底内设有源极和漏极。本发明的器件能在信号读取的过程中完成调和平均数的运算,可以用来匹配后续图像处理单元的复杂运算,降低后续图像处理的算力需求和功耗。

    基于复合介质栅结构的光敏探测单元、探测器及其方法

    公开(公告)号:CN111554699A

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN202010401621.6

    申请日:2020-05-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开一种基于复合介质栅结构的光敏探测单元、探测器及其方法。其光敏探测单元包括具有感光功能的复合介质栅MOS-C部分、具有读取信息功能的复合介质栅MOSFET部分以及具有复位功能的复位管部分,复位管部分包括在P型半导体衬底上方依次叠设的底层介质层、复位浮栅层、顶层介质层和复位栅;在P型半导体衬底中:靠近第一底层介质层的一侧设有N型连接层,N型连接层与N型注入层相连;N型注入层分别与N型源极区、N型漏极区、复合介质栅MOSFET部分下方的衬底、复位栅下方的衬底之间通过设置浅槽隔离区和P+型注入区隔开。本发明的光敏探测器减小了暗信号带来的固定图形噪声,具有良好的暗特性和弱光响应。

    基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的多电平移位电路

    公开(公告)号:CN111541444A

    公开(公告)日:2020-08-14

    申请号:CN202010384765.5

    申请日:2020-05-09

    Applicant: 南京大学

    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多电平移位电路。其中,探测器单元包括MOS-C部分和MOSFET部分,单元的N型源极区、N型漏极区、第二控制栅极、P型半导体衬底和N型阱这五个端口分别连接一个多电平移位电路,该移位电路包括预移位电路和移位电路,还可以包括驱动电路和信号补偿电路。本发明的移位电路可在一个电路中实现正压、负压、零电位、浮空四种信号的两两切换,相较于传统的仅支持单一电压信号或双电压信号的电平移位电路,本发明的电路在功耗、性能、兼容性等方面均更有优势。

    基于表面电磁波共振的高性能CMOS 红外微测辐射热计

    公开(公告)号:CN109282903A

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201710596908.7

    申请日:2017-07-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于表面电磁波共振的高性能CMOS红外微测辐射热计。该微测辐射热计包括L形微桥结构,微桥结构单元包括桥墩、桥臂和红外吸收体,红外吸收体为多层结构,自上而下依次为氮化硅层、金属光栅层、二氧化硅层、蛇形铝热敏电阻层和二氧化硅层。本发明的微测辐射热计结构与传统的微测辐射热计结构相比,在热敏电阻层上面增加了金属光栅,形成MIM结构,该结构利用表面电磁波激发共振,显著提高了探测器的红外吸收率,增加了探测器响应,实现高效率探测。同时本发明的微测辐射热计基于标准CMOS集成电路工艺,具有工艺上容易实现、价格低廉等优点。

    一种基于三晶体管存储器的读出电路及方法

    公开(公告)号:CN119380786A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411419196.8

    申请日:2024-10-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于三晶体管存储器的读出电路及方法。该读出电路包括三晶体管存储单元、传输门开关、CMOS反相器以及具备驱动能力的反相器链;三晶体管存储单元的输出端分别连接传输门开关的输入端和CMOS反相器的输入端;传输门开关的输出端分别连接至电平VP和CMOS反相器;CMOS反相器的输出端与反相器链的输入端连接,反相器链的输出端输出数字信号。本发明的电路结构简单、占用面积小、读出速度快、功耗低,适用于大规模存储器阵列的并行读出操作。

    一种针对像素间的空间非均匀性的复合矫正方法

    公开(公告)号:CN119277218A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411431538.8

    申请日:2024-10-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对像素间的空间非均匀性的复合矫正方法,属于半导体技术领域。所述方法应用于复合介质栅光敏探测器组成的像素阵列中,根据复合介质栅光敏探测器特性分段拟合出每个像素的光响应曲线模型,根据光响应曲线模型数据,采用多点均场矫正的方法矫正由复合介质栅光敏探测器组成的像素阵列采集的数据,并且针对于异常情况采用单点矫正方法进行矫正;该方案不仅可以良好地矫正DRNU,还可以良好地矫正PRNU,同时可以解决复合介质栅光敏探测器的光响应曲线中微光成像和接近满阱时非线性的问题,进一步的,还可以根据探测器自身的缓存能力,减少或提高拟合的段数以及是否抛弃异常情况。

    一种基于复合介质栅三晶体管存储器的刷新电路及方法

    公开(公告)号:CN119181401A

    公开(公告)日:2024-12-24

    申请号:CN202411270889.5

    申请日:2024-09-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅三晶体管存储器的刷新电路及方法。该刷新电路包括采样开关、复位电路、带正反馈回路的反相器链、输出开关和延时器;存储器的读出端通过采样开关与反相器链的输入端相连;复位电路位于采样开关和反相器链之间,并与反相器链的输入端相连;反相器链输出端通过输出开关与存储器的写入端相连;延时器的输出端分别与反相器链和输出开关相连。本发明的刷新电路利用存储器原有的读出和写入结构,完成刷新过程中的“感应存储值”和“重写入”操作,避免了额外的面积开销。

    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。

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