一种多层结构的垂直电荷转移式的三维光电器件

    公开(公告)号:CN119521812A

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202411431535.4

    申请日:2024-10-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种多层结构的垂直电荷转移式的三维光电器件,属于光电探测器与存储器领域。该多层结构的垂直电荷转移式的三维光电器件包括形成在半导体衬底中沿垂直方向依次排布的电荷读取层、电荷转移层和电荷存储层。其中电荷读取层为具备将电荷信号转化为电压或电流信号的读出功能以及将电荷信号重置为初态的复位功能的半导体器件,电荷转移层具备将电荷信号沿垂直方向转移的功能,电荷存储层具备存储单个或多个电荷包的功能,通过对不同层施加适当的电压,探测单元可以实现感光、转移、读取和复位。本发明的器件将光电探测功能从平面转为立体,可进行多光谱探测、光电倍增、数据存储等应用。

    一种复合介质栅光敏探测器的非稳态激励噪声测试方法

    公开(公告)号:CN119247089A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411438142.6

    申请日:2024-10-15

    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非稳态激励噪声测试方法,属于成像探测器件的噪声测试技术领域。本发明的复合介质栅光敏探测器的非稳态激励噪声测试系统中待测的复合介质栅光敏探测器通过晶圆测试探针台的4个端口向外连接;电流电压信号采样分析仪的三个端口通过晶圆测试探针台连接到复合介质栅光敏探测器的漏、衬底和源电极,第四个端口连接到非稳态激励函数信号发生器的触发输入端口;非稳态激励函数信号发生器的信号输出端口通过晶圆测试探针台连接到光敏探测器的控制栅电极;经过硬件部分验测试后得到的实验原始数据将存储在电流电压信号采样分析仪中。本发明能实现从器件级的层面去获得芯片中某一个具体像素器件的噪声数据。

    一种基于地址自增机制的全片配置装置及方法

    公开(公告)号:CN119201768A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411329111.7

    申请日:2024-09-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于地址自增机制的全片配置装置及方法。其装置包括数据传输模块、地址自增模块和数据配置模块;数据传输模块,用于处理数据读写请求,并根据请求生成相应的读写控制信号;地址自增模块,用于根据输入数据的位宽和单个地址配置数据的位宽,确定每次地址增加的步长,并且基于当前地址自动计算并更新配置地址;数据配置模块,用于基于地址自增模块输出的更新地址和数据传输模块输出的读写控制信号,执行指定地址的数据写入或读取操作。本发明通过统一的配置流程和地址自增机制,为芯片的全片配置提供一种高效可靠的数据配置方案,相较于传统方案,本发明能够实现更高效的全片配置过程,同时降低了硬件设计与验证的复杂度。

    一种可实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法

    公开(公告)号:CN112230709B

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202011112962.8

    申请日:2020-10-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种可实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法。其装置包括发光阵列、光电计算阵列和光学调制机构,发光阵列由多个发光单元周期性排列组成,光电计算阵列由多个光电计算单元周期性排列组成,光学调制机构用于对发光单元发出的光子进行调制;光电计算装置还包括辅助对准机构,辅助对准机构使得发光单元发出的光子经过光学调制机构后能够入射在计算关系上与发光单元相对应的光电计算单元中;辅助对准机构包括至少一个可成像阵列,可成像阵列与发光阵列或光电计算阵列二者之一在整个装置的光路中相对于另一者具有对易性。本发明不仅可以提高光输入的精度,而且可以方便地进行现场校准或调焦。

    存储单元、存储的方法、存储阵列、存储器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115719600A

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202211442822.6

    申请日:2022-11-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本公开提供了一种存储单元、存储的方法、存储阵列、存储器及其制备方法。所述方法采用至少一个三维动态随机存储单元,在选定的用于存储信息的栅极层上施加适当的电压,使栅极层控制的电荷耦合层进行信息的动态随机存储,并且使第一和第二掺杂类型材料层配合对涉及的信息进行写入和复位;在选定的用于读出的栅极层上施加适当的电压,使栅极层控制的信号读取层的导通能力改变,使第三和第四掺杂类型分别作为信号读取层的源和漏,读出与信息有关的电压或电流;对多个栅极层上所存储的信息进行垂直方向上逐层或水平方向上逐区堆叠的方式进行信息存储。根据本公开提供的方法可以实现写入通路与读取通路的分离,具有高存储密度、高速且低功耗等特点。

    一种用于实现乘法功能的存-算一体单元及其方法

    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

    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。

    一种提高抗辐照性能的复合介质栅光敏探测器

    公开(公告)号:CN119170616A

    公开(公告)日:2024-12-20

    申请号:CN202411310843.1

    申请日:2024-09-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种提高抗辐照性能的复合介质栅光敏探测器。该探测器的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,探测器单元之间设置有第一浅隔离槽;第一浅隔离槽位于复合介质栅MOS电容的栅极以及复合介质栅MOSFET部分的栅极外围,且与复合介质栅MOS电容的栅极下方衬底内的体耗尽区不接触,与复合介质栅MOSFET部分的栅极下方衬底内的体耗尽区也不接触。本发明所提出的探测器能显著地降低器件暗电流和提升提器件的抗辐照能力。

    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

    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

    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。

    一种有效降低随机电报噪声的复合介质栅光敏探测器

    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

    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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