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公开(公告)号：CN114071034B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202111323595.0
申请日：2021-11-10
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于开关电容的复合介质栅双晶体管像素读出电路。该电路包括复合介质栅双晶体管光敏探测器像素、电容、开关、运算放大器、比较器和计数器，其中，复合介质栅双晶体管光敏探测器像素第一端接地，第二端与第一电容第二端连接；第一电容与第二电容的第一端分别与运算放大器输入端的正负接口连接；第一电容的第二端与第二电压连接；第二电容的第二端分别与第一电压以及电源地连接；运算放大器通过第五开关和第六开关形成单位负反馈连接方式；运算放大器输出端的正负接口分别与比较器输入端的负正接口连接，比较器的输出端接计数器的使能信号。本发明电路结构稳定，可以消除运算放大器自身offset电压的影响。
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公开(公告)号：CN114115801A
公开(公告)日：2022-03-01
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：CN114050819A
公开(公告)日：2022-02-15
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：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：CN114497099B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202210051765.2
申请日：2022-01-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
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。
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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN116074650A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310045007.4
申请日：2023-01-30
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/76 , H04N25/532 , H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种全局快门图像传感器像素单元及工作方法。该像素单元包括感光收集存储区和信号读取区，感光收集存储区包括衬底感光收集区、第一级电容器、信号存储区、第二级电容器和全局快门开关；全局快门开关包括快门第一端口、快门第二端口和快门第三端口，快门第一端口与信号存储区相连；感光收集存储区还设有对外电压接口，包括像素栅极、像素衬底、快门驱动和快门电源，像素栅极与第二级电容器的第二端口相连，像素衬底与衬底感光收集区相连，快门驱动与快门第二端口相连，快门电源与快门第三端口相连；信号读取区包括读取场效应管，用于输出信号存储区所存储信号。本发明只需要通过两个晶体管的精简结构可实现图像传感器全局曝光的功能。
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公开(公告)号：CN114071041A
公开(公告)日：2022-02-18
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：CN119767164A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202510263577.X
申请日：2025-03-06
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/532 , H04N25/44 , H04N25/706
Abstract: 本发明公开了一种基于浮栅的2T1C全局快门像素结构及工作方式，属于图像传感器领域。所述方法包括：通过采用将全局快门开关管设置在信号收集区上方，不额外占据光电信号收集区的占比，保证了在不损耗光电信号收集区的占比的条件下增加了全局快门的功能；并且本发明所提出的像素结构简约，快门效率高；在高分辨率应用场景中像素尺寸缩小并且不牺牲像素性能的前提下，实现了小尺寸像素单元上的全局快门功能。
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