具有可变焦透镜的红外电视摄象机

日本广播公司、三菱电机公司和富士光学照相公司共同研制成一种红外电视摄象机。红外探测器使用硅阻挡层,可以探测3～5μm 波长范围,具有512×512象素的电荷扫描器件(CSD)用于读出。由这些元件组成的红外成象器被装入摄象头内的搅动循环机械冷却器冷却到-190℃。红外摄象机所用可变焦透镜也是为其新研制成的。这种红外摄象机可以象广播摄象机一样,制成手持式,透镜的孔径为 f/1.2,焦距长度30～120mm。     

MSSBIRCCID焦平面阵列的进展(第一部分)

本文简要介绍由带光腔结构的肖特基势垒红外探测器(SBIRD)和埋沟型曲沟 CCD(BMCCD)、带电荷扫描器件(CSD)红外信号处理器组成的金属硅化物肖特基势垒红外电荷耦合成象器件(MSSBIRCCID)焦平面阵列的结构、制备方法及其进展。     

国外消息

▲140万个象素的CCD 美国伊斯曼·柯达公司的电子研究所发表了140万个象素(水平1320×垂直1035)的CCD型固体摄象器件的详细情况。高清晰度电视和电子照相机需要100万个以上的象素。这次试制的电荷耦合器件(CCD)是帧转移方式,光学系统采用2/3英寸型。摄象面积为8.98(水平)×7.04(垂直)平方毫米。片的面积为10×8.3平方毫米。象素的面积为6.8×6.8平方微米。每个象素的饱和电子数为7万个。用两相时钟转移电     

长波128×128元砷化镓量子阱红外光电探测器

讨论了量子阱红外光电探测器的器件物理学和探测性能。在这些结果的基础上,制造了128×128元大面积二维阵列,并测量了其性能。优异的长波成象结果(99％的象素工作,噪声等效温差NE△T=10mK)显示出这种新型砷化镓量子阱红外光电探测器工艺的潜力。     

采用ZnSe-Zn_(1-x)Cd_xTe薄膜异质结传感器的高灵敏度固体摄像器件

日本三菱电气公司中心研究所研制出一种高灵敏度固体摄像器件。该器件采用了ZnSe-Zn_(1-x)Cd_xTe异质结薄膜光导层。以具有大电荷处理能力(约90×10~5电子/象素)和简单的栅结构的BBD移位寄存器作摄像区的垂直扫描器。水平扫描电路则采用隐埋CCD移位奇存器。器件象素为506(V)×413(H)。水平象素中的有效象素为384,余下的29象素为光学黑。单元尺寸为36(V)×32(H)μm~2,异质结上的金属电极尺寸为32(V)×18(H)μm~2,即单元面积的73%为有效光学传感器,比没有光导体时的Sipn光电二极管大3倍。摄像区面积约10.4(V)×13.5(H)mm~2,相当于1时的光导摄像管。芯片     

用照相负片摄象的彩色CCD象传感器

本文介绍了740(水平)×484(垂直)分辨单元电荷耦合彩色图象传感器。此传感器用于彩照负片摄象,传感器输出用于再现正象NTSC电视视频信号。由负象至正象的反转需要许多独特的要求。所实现的传感器电荷容量为每个象素800,000个电子,无规噪声每象素150个电子,动态范围为74分贝。本文讨论了传感器的设计、光谱灵敏度、电荷容量和噪声。     

东芝开发采用非晶硅膜的200万个象素CCD图象传感器

日本东芝公司已开发完成非晶硅膜(a-Si膜),高灵敏度200万个象素CCD图象传感器。现在的CCD传感器的光电转换部和电信号(电荷)传送部在同一硅片上。因此,若要增加象素,接受光时,转换成电信号的光电转换部面积减少,随之,灵敏度和动态范围下降。该公司所开发的传感器采用均匀形成高灵敏度非晶硅膜的双层新结构。因此,在象素中,受光部所占的比率(开口率)为100％,把光转换成电信号的转换效率与现在的20～40％     

四元并行电容性Frisch栅肖特基CdZnTe探测器

由于CdZnTe(CZT)探测器尺寸和能量分辨率受到工艺限制,采用电容性Frisch栅探测器结构,将多个薄的单元探测器并行叠加使其等效为大体积的探测器,用于克服单元小探测器探测效率低的缺点,同时单极电荷的几何结果有效克服了载流子的复合.探测器的电极接触为肖特基接触( In-p/CZT-AuCl3),进一步压缩了权重势,...     

新型电流镜积分红外量子阱探测器读出电路的设计分析

设计了一种偏压可调电流镜积分(Current Mirroring Integration,CMI)红外量子阱探测器焦平面CMOS读出电路。该电路适应根据偏压调节响应波段的量子阱探测器,其中探测器偏压从0.61 V到1.55V范围内可调。由于CMI的电流反馈结构,使得输入阻抗接近0,注入效率达0.99;且积分电容可放在单元电路外,从而可以在一定的单元面积下,增大积分电容,提高了电荷处理能力和动态范围;为提高读出电路的性能,电路加入撇除(Skimming)方式的暗电流抑制电路。采用特许半导体(Chartered)0.35 m标准CMOS工艺对所设计的电路(16×1阵列)进行流片,测试结果表明:在电源电压为3.3V,积分电容为1.25pF时,电荷处理能力达到1.3×107个电子;输出摆幅达到1.76V;功耗为25mW;动态范围为75dB;测试结果显示CMI可应用于高性能FPA。     

三菱公司的高分辨率阅读传感器

三菱电机公司大规模集成电路研究室已研制了1/2英寸电荷扫描器(CSD)——图象传感器,它将可见图象转换成高灵敏度电信号。公司计划在今年把这种传感器用于彩色图象产品。CSD在保持低的电子噪声系     

红外多元探测器阵列工艺

本文为圣塔巴巴拉研究中心(SBRC)的多元红外探测器阵列工艺的综述。文内探讨了铅盐、锑化铟、碲锡铅、碲镉汞、非本征锗和硅探测器阵列。文内给出了这些探测器材料的各种现有阵列的例子。介绍了两种不同的探测器/电荷耦合器件阵列混合结构:一种是采用垫铟互连的InSb/电荷耦合器件多层结构,一种是采用蒸发互连的HgCdTe/电荷耦合器件多层结构。这些技术提供了低功率、高密度和在焦平面上作低成本时间延迟和积分的优点。     

26万象元红外CSD图象传感器

本文介绍红外电荷扫描器件(CSD——Charge Sweep Device)的探测机理、传感器的构造、器件特性和应用实例。所举出的实例其红外图象传感器是红外图象传感器中分辨率最高的一种。通常,为了实现高分辨率需要缩小象元尺寸而导致性能下降,本器件采用CSD方式可获得很高的孔径率。并且,本器件以成品率较高的硅VLSI工艺为基础,面向今后的实用化,这是一种很有发展前途的器件。     

核科学与能源

SPIE-Vol.3774 01162381999年 SPIE 会议录,卷3774:晶体学探测器及同步加速器源的衍射研究=1999 proceedings of SHE,Vol.3774:Detectors for crystallography and diffraction stud-ies at synchrotron sources[会,英]/SHE-The Interna-tional Society for Optical Engineering.—1999.—130P.(EC)本会议录收集了于1999年7月19日在科罗拉多州 Denver 召开的晶体学探测器和同步加速器源的衍射研究会议上发表的13篇论文,内容涉及固体探测器及电荷耦合器件,象素阵列,气体探测器,X 射线探测器,同步加速器源衍射研究的位置敏感离子化腔,同步加速器辐射束监测的 CVD 金刚石薄膜。     

国外消息

HDTV用电荷耦合器件日本东芝公司的科技人员在今年2月举行的IEEE国际固体电路会议宣布,他们制成一种新的电荷耦合器件(CCD),含有200万个象素,可以满足高清晰度电视(HDTV)的要求,而目前家用摄录机和便携式VCR用的CCD,最多一块芯片上只集成有40万个象素。他们认为,高分辨率器件的象素极小,故他们在寻求一种能达到高灵敏度,且能满足HDTV所需要的动态范围的新结构。他们在一般CCD的最上层,亦是在金属电极的上方     

检测LCD阵列用自动探测器

菲利浦研究实验室拟定了几项涉及彩色电视和类似应用的LCD技术及评价计划。该显示从可接通或断开每一象素的薄膜晶体管(TFTs)有源矩阵或阵列为基础。液晶电视(LCTV)需大量器件(一个对角线为6英寸显示器的半分辨率约需135000象素);这是制作无故障阵列的主要问题。阵列器件的一致性显然非常重要;本文论述可对这种一致性做出评价的自动探测器。该探测器也可测试列线、行线的连续性,这是一种比较简单快速的测量。     

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.     

硅基IV族光电器件研究进展(二)——光电探测器

基于Ge、GeSn等IV族材料的硅基探测器与Si CMOS工艺兼容性好,成本低廉,并且易于与硅基波导器件集成,因而具有非常重要的应用价值。介绍了中国科学院半导体研究所在相关硅基IV族合金材料外延制备及相关器件方面的研究,重点介绍在硅基Ge面入射探测器、波导型探测器、吸收电荷倍增分离型(SACM)结构雪崩光电探测器以及GeSn光电探测器方面的一些研究进展。     

CZT探测器低噪声读出电路设计

采用TSMC 0.35 μm CMOS工艺,设计了CZT探测器低噪声读出电路链和一款多通道能量读出ASIC,该电路将应用于8×8 CZT像素探测器的能量读出.给出了系统框图及低噪声能量读出电路链,分析了低噪声技术策略.实验结果表明,能量分辨范围为20 keV～4 MeV,等效噪声电荷(ENC)小于150个电子,电荷转电压增益为9.2 V/pC,非线性度小于3％,多通道串扰小于10个电子,满足设计需求.     

激光干扰探测器饱和面积非线性效应研究

为了解决激光干扰电荷耦合光电探测器时饱和面积与激光功率关系曲线不符合传统"水桶"模型预测规律的问题,利用激光干扰电荷耦合光电探测器饱和面积随激光功率增加的非线性模型,提出非线性主要产生于两方面:由光注入产生的光生载流子由于电子空穴对的复合导致载流子浓度呈非线性增长;电荷耦合光电探测器的沟道结构导致一些高于势阱存储容量的...     

固体扫描式红外摄像器件

红外摄像用的红外探测器固体扫描式红外摄像器件和可见光电荷耦合器件一样,基本上由信号探测部分(红外探测器)和扫描结构(电荷耦合器MOS移位寄存器)构成。因此,二者的基本差别只在辐射输入的信号探测部分。而如后面所