基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的双采样读出电路

    公开(公告)号:CN119382704A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411431536.9

    申请日:2024-10-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的双采样读出电路,属于模拟集成电路领域。该双采样读出电路包括探测单元、源漏连接开关、双采样模块和输出信号选通模块,可以提供片内双采样、片外双采样以及单采样的工作模式,适用于单管以及阵列读出,通过利用采样电容的充放电实现对阈值电压的量化,并且可以通过对参考电压的调制去适应ADC的量化范围,以实现与高精度高速的ADC级联。将不进行读出的探测单元的源端与漏端连通,避免漏电流的产生,降低功耗。本发明提出的读出电路显著降低了输出电压的摆幅,提高了读出速度和准确性,同时降低了功耗和噪声,可与低摆幅高精度高速的ADC级联,用于实现图像传感器高画质高帧率的需求。

    一种分频器的驱动组件及其驱动方法

    公开(公告)号:CN119363101A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411365046.3

    申请日:2024-09-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种分频器的驱动组件及其驱动方法。其驱动组件包括依次连接的时钟选择模块和分频模块;时钟选择模块,用于控制分频参考时钟的选择和进行实时无毛刺的时钟切换与复位同步;分频模块,用于依据片外配置信息配置生成不同主频下的奇数分频、偶数分频、小数分频和分数分频中的任意一种分频类型的高精度分频时钟输出。本发明可以实现对后端多个受控设备芯片生成不同频率的分频时钟信号,能够极大简化高精度分频器的整体结构,提高驱动组件的集成度和效率。相较于传统方案,本发明能够实现更复杂更高精度的分频功能,同时驱动电路设计与验证难度更低。

    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: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

    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光敏探测单元、探测器及其方法

    公开(公告)号:CN111554699B

    公开(公告)日:2023-05-09

    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积分泄放电路

    公开(公告)号:CN111540759B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202010384878.5

    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光敏探测器的积分泄放电路。其中,复合介质栅光敏探测器包括MOS‑C部分和MOSFET部分,积分泄放电路包括依次相连的积分电路、脉冲产生电路和泄放电路,积分电路的输入端连接MOSFET部分的N型源极区;积分电路对输入信号电荷做线性或非线性积分,当积分电路中存储的电荷超过某固定阈值后,通过脉冲产生电路生成同步或异步的脉冲信号,并利用泄放电路将所述积分电路中的电荷泄放至某固定值。本发明仅利用一个比较器和若干CMOS器件就实现了积分泄放的功能,相较于传统的利用多个运算放大器实现的大面积、高功耗的积分泄放电路,其能效更高,更利于小型化系统的使用。

    基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的模数转换电路

    公开(公告)号:CN111147078B

    公开(公告)日:2023-04-21

    申请号:CN201911257219.9

    申请日:2019-12-10

    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模数转换电路。该模数转换电路包括钳位电路、信号存储电路、信号比较电路、计数电路和缓存电路;钳位电路连接复合介质栅双晶体管光敏探测器MOSFET部分的漏端,同时连接信号存储电路,信号存储电路再依次连接信号比较电路、计数电路和缓存电路。本发明的模数转换电路,通过控制片外斜坡信号,能够以更低的功耗、更小的面积,实现多量程、多精度的数模转换功能。

    一种非线性的图像采集量化方法
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115908769A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211306205.3

    申请日:2022-10-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种非线性的图像采集量化方法。该量化方法的步骤为:(1)对于成像器件收集到的比特位大小为i的原始光强信息,其对应的量化空间为0~2i‑1,采用二进制将量化空间分为i个区间:0~1、1~3、3~7、……、2i‑1‑1~2i‑1,依次记为S0、S1、S2、S3、……、Si‑1;(2)进行非线性量化:改变至少一个上述区间的量化台阶高度,得到对应的非线性量化斜坡;(3)将原始光强信息代入非线性量化斜坡映射到对应量化后的值,该值即为量化后的像素灰度值,从而可获得非线性量化编码后的灰度图像。本发明的方法可以在保证图像质量的前提下有效降低量化位数和采集时间,可以使用更少的比特位数来获得感兴趣信号区域的给定信噪比。

    基于复合介质栅结构的光电一体器件、阵列及其方法

    公开(公告)号:CN114843295A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210316355.6

    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光电一体器件、阵列及其方法。该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用于收集、存储和读出感光的光电子,其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,在衬底内设有第一漏极,不设源极;复合介质栅晶体管用于向所述复合介质栅光敏探测器输入或输出电子,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,在衬底内设有源极和第二漏极。本发明的光电一体器件利用光电子进行工作,可以作为图像传感器使用,同时能解决初始信号分布不均匀的问题。

    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。

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