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公开(公告)号：CN115361513B
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202210942472.3
申请日：2022-08-08
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的单电子读出电路及方法。其光敏探测器包括形成在同一衬底上的感光晶体管和读取晶体管，这两个晶体管共用一个复合介质栅，复合介质栅包括底层介质层、电荷耦合层、顶层介质层和控制栅。该读出电路包括相关双采样电路、放大电路和量化电路，相关双采样电路用于对读取晶体管的漏极电流采样，放大电路用于对相关双采样电路输出的电压信号进行放大，量化电路用于对放大电路输出的电压信号进行单比特量化。本发明基于复合介质栅光敏探测器提供一种低噪声、高增益、高帧率的读出电路及其方法，能够实现单电子级别的读出，解决了对高分辨低照度场景的高性能成像问题。
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公开(公告)号：CN118574022B
公开(公告)日：2024-11-12
申请号：CN202411047663.9
申请日：2024-08-01
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于视网膜成像原理的成像控制方法，属于成像技术领域。所述方法采用分级降采样策略模拟视网膜成像特点，在保证关注点的分辨率的同时降低整体图像的分辨率，可以大量降低数据存储空间，决策网络对该成像方法的输出结果进行评估和动态观测，且综合考虑了对场景中物体身份、位置和大小的估计损失，以及对下一时刻观测结果的估计损失和决策网络的生成概率与后验概率的差异估计损失，从而准确得到对当前时刻场景的理解以及决定下一时刻的分级降采样策略，并且在网络计算中，该方法可以大量降低计算量，有效减小数据传输带宽和功耗，为应用于边缘端设备提供了可能。
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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：CN114845137B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202210278970.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 南京大学
IPC: H04N21/2343 , H04N21/4402 , G06T7/38
Abstract: 本发明提出了一种基于图像配准的视频光路重建方法及其装置。该方法包括如下步骤：S1，对视频进行图像配准，获得一组表征不同时刻视频前后帧之间的偏移向量序列；S2，根据偏移向量序列，对视频前后相邻帧进行插帧处理，获得高帧率视频；S3，利用高帧率视频，重构出每个像素的光子到达时刻序列，得到最终的视频光路模型。本发明利用了视频空间信息的冗余性，采用图像配准的方法进行视频插帧，使得视频的灰值信息更为准确，从而提升光路传播重建模型的准确性，对于优化成像芯片的设计，提升传感器输出的图像质量具有重要意义。
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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：CN115799379B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202211645057.8
申请日：2022-12-21
Applicant: 南京大学
IPC: H10F30/282 , H10F30/28
Abstract: 本发明公开了一种多栅的复合介质栅光敏探测器及工作方法。其光敏探测器包括形成在同一衬底上的感光晶体管和读取晶体管，感光晶体管和读取晶体管共用一个复合介质栅，复合介质栅包括第一底层介质层、电荷耦合层、顶层介质层和控制栅，读取晶体管设有源端和漏端，读取晶体管的衬底上还依次设有第二底层介质层和选择栅，第二底层介质层和选择栅与复合介质栅为独立的两部分。本发明光敏探测器的读出方式包括通过在线性区读电流的方式或者通过源跟随读电压的方式。本发明基于多栅结构的复合介质栅光敏探测器为传统的复合介质栅光敏探测器提供了降低噪声和多种读出方式和工作模式的选择，为复合介质栅光敏探测器在成像应用上提供了更多的选择和功能。
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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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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
IPC: G06F30/36
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。
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