PIN结构自扫描光电二极管列阵的研究

通过对再充电采样方式的自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＡ）工作原理分析，对列阵中光电二极管工作模式进行较深入的探讨，指出影响其性能的主要因素。提出了用ＰＩＮ结构代替常用的ＰＮ结结构的光电二极管组成ＳＳＰＡ。经过ＰＩＮ结构和ＭＯＳ电路兼容工艺方案的分析及实验，测试结果表明ＰＩＮ结构有利于改进ＳＳＰＡ的性能，是研究高性能ＳＳＰＡ的新结构。     

采用新型读出电路的CMOS图像传感器研究

设计了一种采用新型读出电路的CMOS图像传感器,该器件电路结构简单,由四个MOS管,一个电容构成;驱动信号源少,只需两个相配合的脉冲;功耗小于0.7mW;单端输出方便模数转换的视频信号;可以实现片内差分.给出了理论分析和电路模拟仿真的结果数据及波形.采用标准1.2μm N阱DPDM CMOS工艺设计了一个256元的实验器件,像元中心距为25μm,器件尺寸大小为1mm ×11mm,并对器件进行了主要参数的测试和数据分析,验证了该器件的功能.     

IR FPA读出电路电注入测试系统

利用电流注入方式可以方便地模拟光电流注入,从而对红外焦平面阵列读出电路进行参数测试.采用NI公司的MIO-16E-1数据采集卡,通过软件编程,低成本、高效率地实现了读出电路的参数测试系统.使用多帧统计计算的方法对读出电路阵列的均方根噪声、动态范围和非均匀性等参数进行了测试.测试结果表明成品率达到64%以上,该批合格管芯已成功用于成像实验.     

128×128 IRFPA CMOS读出电路

研制出一种直接注入 (DirectInjection)方式的 12 8× 12 8元红外焦平面CMOS读出电路。其中 ,采用了相关双采样电路 ,使信噪比明显提高。对电路方案进行了计算机仿真。实验结果表明 ,读出电路的动态范围≥ 74dB ,功耗≤ 5mW。     

不同结构nMOS管的总剂量辐射效应

X射线直接成像的CMOS图像传感器由于工作在X射线辐射下,其内部器件会因为辐射效应引起性能恶化,因此需要对器件进行抗辐射加固并研究辐射对器件参数的影响。辐射导致的氧化物陷阱电荷及界面陷阱电荷受到栅氧厚度、偏置电压大小、辐射总剂量以及剂量率等多种因素影响。设计了n型场效应晶体管辐射加固结构版图,用0.5μm CMOS工艺流片,并进行了30 kGy(Si)的总剂量辐照效应实验。实验结果显示,所设计的n型场效应晶体管在辐射之后漏电流有所增加、跨导减小、阈值电压向负向漂移;辐射加固晶体管在漏电流性能上较未加固晶体管更好,在跨导改变和阈值电压漂移上未能表现出其更优的性能。     

采用电流镜放大读出电路的CMOS高灵敏度图像传感器

介绍一种采用电流镜放大读出电路的CMOS图像传感器.该读出电路能向光敏二极管提供恒定的接近于零的偏压,使二极管暗电流和暗噪声减小;它的输入阻抗低,注入效率高,动态范围大;光电流放大10倍后再去积分、输出,使器件灵敏度大大提高.采用2 μm CMOS工艺研制出64位线阵样品,得到比较满意的实验结果.     

不同结构nMOS管的总剂量辐射效应北大核心CSCD

X射线直接成像的CMOS图像传感器由于工作在X射线辐射下,其内部器件会因为辐射效应引起性能恶化,因此需要对器件进行抗辐射加固并研究辐射对器件参数的影响。辐射导致的氧化物陷阱电荷及界面陷阱电荷受到栅氧厚度、偏置电压大小、辐射总剂量以及剂量率等多种因素影响。设计了n型场效应晶体管辐射加固结构版图,用0.5μm CMOS工艺流片,并进行了30 kGy(Si)的总剂量辐照效应实验。实验结果显示,所设计的n型场效应晶体管在辐射之后漏电流有所增加、跨导减小、阈值电压向负向漂移;辐射加固晶体管在漏电流性能上较未加固晶体管更好,在跨导改变和阈值电压漂移上未能表现出其更优的性能。     

高帧速自扫描光电二极管面阵

通过对多路并行输出的高帧速自扫描光电二极管面阵（ＳＳＰＡ）的研究，分析了影响面阵帧速和响应度的主要因素。设计并制作出３２×３２位多路并行输出的ＳＳＰＡ实验样品。其性能参数为：ＦＰＳ（帧速）≤２０００帧／秒时，Ｖｏｓ（最大输出电压）＝２４０ｍＶ，Ｒ（响应度）＝１．０９Ｖ·１ｘ－１·ｓ－１；ＦＰＳ＝１００００帧／秒时，Ｖｏｓ＝１５０ｍＶ；ＦＰＳ＝１５０００帧／秒时，Ｖｏｓ＝１００ｍＶ。     

320×240元非制冷红外焦平面阵列读出电路

采用1.2 μm DPDM n阱CMOS工艺设计并研制成功320×240热释电非制冷红外焦平面探测器读出电路.该读出电路中心距为50 μm,功耗小于50 mW,主要由X、Y移位寄存器、列放大器、相关双采样电路等构成,采用帧积分工作方式.经测试,研制的读出电路性能指标达到设计要求.给出了单元读出电路的电路结构、工作过程和参数测试结果.采用该读出电路和热释电红外探测阵列互联后,获得了良好的红外热像.     

PIN结构自扫描光电二极管列阵

从自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＡ）的工作原理出发，提出采用外延、离子注入、推阱的技术，研究一种新颖的高响应度的ＰＩＮ结构的ＳＳＰＡ器件，详细的分析了工艺设计方案和实验方法，最后提供了样品的测试参数。