823×592元内线转移CCD图像传感器

采用三层多晶硅、埋沟、双层金属工艺研制了1/2英寸823×592、8.3μm×8.3 μm内线转移CCD,该器件设计制作了纵向抗晕结构,实现了内线转移器件光晕抑制.该器件水平驱动频率可达30 MHz,峰值响应波长位于550 nm,动态范围62.6 dB.     

γ辐照对1024×1152可见光CCD的影响研究

通过对不同剂量γ辐照前后CCD的暗电流、转移效率、饱和输出电压等参数变化的分析,发现辐照后器件暗电流的增加主要是辐照后栅氧化层中产生的感生界面态电荷和场氧化层中产生大量的复合中心引起;转移效率下降主要是辐照后栅氧化层中产生的界面态俘获转移电荷所致;器件辐照后暗电流的增加将降低器件的有效信号输出幅度.     

CCD光刻图形缺陷的形成及消除措施

描述了CCD光刻过程中出现的常见缺陷及其分类。对光刻过程中缺陷产生的原因进行了分析,找出工艺设置和工艺操作过程中容易出现的问题;并针对各类缺陷,提出了相应的解决措施,以达到消除缺陷的目的,使工艺能力得到提升。     

减少硅片湿法清洗工艺铁离子沾污研究

为了研制出高性能电荷耦合器件（CCD）,减少硅片清洗工艺Fe离子沾污是关键。利用表面光电压（SPV）法,研究了硅片清洗过程的Fe离子沾污。研究表明,SPM（H2SO4/H2O2）→SC-1清洗,去除Fe离子污染的效果比较差;用SPM→SC-1→SC-2清洗,去除Fe离子杂质的效果较好,Fe离子污染减少了2个数量级。增加SC-1和SC-2清洗次数可以减少Fe离子沾污,但效果不明显。当化学试剂中金属杂质含量由1×10^-8 cm^-3减少到1×10^-9 cm^-3,清洗工艺Fe离子沾污减少到8.0×1010 cm^-3。     

硅基线性模式APD焦平面研制

针对三维激光雷达的应用场景对雪崩光电二极管(APD)焦平面的性能要求,研究并制备了一种2×128硅基线性模式APD焦平面组件,它由硅基APD焦平面阵列、读出电路和制冷封装管壳组成。APD像元采用拉通型结构,通过大尺寸微透镜实现了高填充因子,通过隔离环掺杂实现了串扰抑制。通过离子注入工艺实现了击穿电压和响应电流的均匀性。设计大带宽低噪声跨阻放大电路、高精度计时电路,实现了窄脉宽、高灵敏度探测。采用气密性封装,实现了APD焦平面制冷一体化封装,制冷温差在40 K以上。测试结果表明,焦平面的探测阈值光功率可达3.24 nW,响应非均匀性为3.8%,串扰为0.14%,最小时间分辨率可达0.25 ns,实现了强度信息与时间信息同时输出的功能。     

CCD热工艺过程的硅片翘曲优化研究

针对光刻线宽均匀性控制问题,研究了硅片翘曲度对光刻线宽均匀性的影响。采用翘曲度测试仪研究热工艺过程中硅片翘曲度的变化。研究结果表明,硅片翘曲度对线宽均匀性产生重要的影响,翘曲度大,则线宽均匀性降低。通过优化栅氧化工艺的升降温速率、进出炉速率,使硅片翘曲度降低,线宽非均匀性由±4%降低到±2%。     

CCD表面暗电流特性研究

针对电荷耦合器件表面暗电流的温度特性和辐照特性进行了研究。研究结果表明,在不同温度下,表面暗电流不仅是CCD总暗电流的主要来源,且是CCD暗电流非均匀性的主要影响因素;CCD栅介质的硅-二氧化硅界面态密度随辐照剂量的增加而增加,导致CCD表面暗电流显著增加,是CCD经辐照后暗电流变大的主要影响因素。     

MPP CCD暗电流温度特性研究

研究了MPP电荷耦合器件(CCD)暗电流和暗电流非均匀性的温度特性,并与非MPP CCD的暗电流和暗电流非均匀性的温度特性进行了对比分析。研究结果表明,MPP CCD抑制了表面暗电流,相较于非MPP CCD具有较低的暗电流和暗电流非均匀性,可以承受更高的工作温度。     

MPP CCD扩散暗电流温度特性分析

研究了MPP CCD扩散暗电流的温度特性,分析了扩散暗电流在不同温度下对器件总暗电流的贡献和不同处理方式对评估器件高温暗电流的影响,并对此进行了实验验证。结果表明,扩散暗电流在高温下对器件总暗电流的影响很大,占据支配地位,是器件高温暗电流的主要来源。提出了两种优化方法,以降低扩散暗电流对器件高温暗电流的影响,提高MPP CCD的高温环境工作能力。     

采用不同反应气源制备的Si3N4薄膜的特性比较

采用低压化学气相淀积系统,分别采用硅烷和二氯二氢硅作为反应气体源与氨气反应,制备了S3N4薄膜,并对其特性进行了比较.实验结果表明,采用二氯二氢硅源与氨气反应制备的薄膜特性优于另一种气源.讨论了使用硅烷和二氯二氢硅源分别制备Si3N4薄膜的优缺点.