一种新型红外焦平面片上模数转换电路

基于串行单斜率积分的原理,提出了一种新型的像素级红外焦平面片上8位模数转换电路.设计了一个8×8像素阵列组成的完整读出电路芯片,并进行了版图设计和电路仿真.每个单元像素电路采用直接注入方式输入,输出与输入电流成正比的数字脉冲信号,经每列单元共享的计数器计数输出.采用独特的数字电路列共享结构,电荷注入补偿等技术,具有结构简单、面积小等特点.仿真及测试结果表明,该芯片能较好地完成红外焦平面信号读出及模数转换功能,单元面积80 μm×80 μm,单元功耗50 μW,量化等级达到8位,芯片实测量化误差小于4 LSB,帧速可达460 f/s.     

一种用于X射线安全检测的多通道电荷读出IC

介绍了一种用于X射线安全检测的多通道电荷读出集成电路.该电路可提供32通道的探测器电荷-模拟电压转换,具有无死区时间、失调校准和低噪声特性.电路由电荷放大器增益控制、时序发生器、移位寄存器链、电荷放大器阵列、采样保持放大器和驱动器等组成.芯片采用华润上华0.6μm标准CMOS工艺实现,管芯尺寸为3.1 mm×7.1 mm,工作在3.3 MHz,5V供电和3.5V参考电压下的功耗为45 mW.测试结果表明,在25.5 pF的电荷放大器增益电容和52pF的光电二极管结电容下,电路的输出噪声性能达到90 μV (Vrms).     

A New CMOS Image Sensor with a High Fill Factor and the Dynamic Digital Double Sampling Technique

介绍了基于0.35μm工艺设计的单片CMOS图像传感器芯片.该芯片采用有源像素结构,像素单元填充因数可达到43%,高于通常APS结构像素单元30%的指标.此外还设计了一种数字动态双采样技术,相对于传统的双采样技术(固定模式噪声约为0.5%),数字动态双采样技术具有更简洁的电路结构和更好抑制FPN噪声的效果.传感器芯片通过MPW计划采用Chartered 0.35μm数模混合工艺实现.实验结果表明芯片工作良好,图像固定模式噪声约为0.17%.     

一种具有高填充因数和动态数字双采样技术的CMOS图像传感器

介绍了基于0.35μm工艺设计的单片CMOS图像传感器芯片.该芯片采用有源像素结构,像素单元填充因数可达到43%,高于通常APS结构像素单元30%的指标.此外还设计了一种数字动态双采样技术,相对于传统的双采样技术(固定模式噪声约为0.5%),数字动态双采样技术具有更简洁的电路结构和更好抑制FPN噪声的效果.传感器芯片通过MPW计划采用Chartered 0.35μm数模混合工艺实现.实验结果表明芯片工作良好,图像固定模式噪声约为0.17%.     

基于CMOS集成有源传感器的 新型高能物理粒子轨迹追踪器

本文研究了一个采用标准0.35μm CMOS 工艺制造的新型高能物理粒子轨迹追踪器.这个新型的追踪器运用CMOS有源像素传感器技术(CMOS Monolithic Active Pixel Sensors,MAPS)将信号的探测与处理电路集成在一起,在像素的内部实现了相关双次采样操作(Correlated Doubled Sampling,CDS).实验芯片包含一个128行×32列的像素矩阵,其中,像素的大小为25×25μm².通过采用放射源⁵⁵Fe的测定, 得到像素的等效输入随机噪声 (Temporal Noise) 仅为12个电子而固定噪声(Fixed Pattern Noise,FPN)仅为4个电子.传感器的电荷-电压转换系数(Charge-to-Voltage conversion Factor,CVF)为60μV/e^-.测试中,芯片的信号读取速度达到了12μs/帧.     

砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列的制备与性能

采用砷(As)掺杂HgCdTe材料研制了响应截止波长为12.5 μm,规格为256×1的长波红外光电二极管阵列.实验设计了一种新的pn结测量方法,测量发现砷掺长波HgCdTe材料离子注入形成pn结深度在3.6～5.3 μm之间,而其最大横向尺寸大约是设计尺寸的1.3倍.实验采用一种改进的表面处理工艺制备了砷掺HgCdTe长波红外光电二极管阵列,获得了良好的电学性能,该工艺与常规表面处理工艺相比可以使器件峰值阻抗提高2个量级,而-0.5v偏压下的动态电阻可提高约30倍.研究认为,器件性能提高的原因是由于改进工艺可以有效抑制器件表面漏电流.     

2×8低噪声InGaAs/InP APD读出电路设计

对In0.53Ga0.47As/InP雪崩光电二极管(APD)探测器进行了特性分析.以大阵列研究为基础,结合器件特性设计了一个2×8低噪声读出电路(ROIC),电路主要由电容反馈互阻放大器(CTIA)和相关双采样(CDS)电路单元构成,并对读出电路的时序、积分电容等进行了设计.电路采用0.6 μm CMOS工艺流片,芯片面积为2 mm×2 mm,电荷存储能力为5×107个,功耗小,噪声低,设计达到预期要求.     

基于0.35 μm工艺设计的APS CMOS图像传感器

介绍了一种基于CHRT公司0.35 μm工艺而设计的CMOS图像传感器.该图像传感器采用APS像素结构,像素阵列256×256,包含有列放大器、阵列扫描、串行接口、控制逻辑和ADC等模块.该图像传感器采用动态数字双采样(DDDS)的新方法消除FPN噪音,并已经通过MPW采用CHRT 0.35 μm salicide 2P4M工艺流片.     

一种用于X射线工业检测的多通道电荷读出IC

介绍了一种用于X射线工业检测的多通道电荷读出IC。该电荷读出IC可提供64个通道,将探测器电荷转换成模拟电压。电路由电荷放大器增益控制、增益电容阵列、时序发生器、移位寄存器链、电荷放大器阵列和采样保持放大器等组成,具有低噪声、14位动态范围等特性。电路芯片采用0.8 μm标准CMOS工艺制造,芯片尺寸为3.1 mm × 10.9 mm。电路在3.3 MHz频率、5 V电源电压和3.5 V参考电压下工作,电路功耗为45 mW。测试结果表明,在电荷放大器增益电容为0.5 pF和光电二极管结电容为33 pF下,电路的输出噪声达到600 μV (V_rms)。     

一种用于X射线工业检测的多通道电荷读出IC

介绍了一种用于X射线工业检测的多通道电荷读出IC。该电荷读出IC可提供64个通道,将探测器电荷转换成模拟电压。电路由电荷放大器增益控制、增益电容阵列、时序发生器、移位寄存器链、电荷放大器阵列和采样保持放大器等组成,具有低噪声、14位动态范围等特性。电路芯片采用0.8μm标准CMOS工艺制造,芯片尺寸为3.1mm×10.9mm。电路在3.3MHz频率、5V电源电压和3.5V参考电压下工作,电路功耗为45mW。测试结果表明,在电荷放大器增益电容为0.5pF和光电二极管结电容为33pF下,电路的输出噪声达到600μV(Vrms)。