CMOS图像传感器饱和输出电压的辐照效应及损伤机理研究

• 作者: 于新 何承发 冯婕 周东 张兴尧 文林 李豫东 郭旗
• 来源期刊: 现代应用物理
• 学科: 工学
• 关键词: CMOS图像传感器 高能粒子 饱和输出电压 电离总剂量效应
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 辐射效应及加固技术
• 页码范围: 22-27
• 页数: 6页
• 分类号: TP211.6|O472.8
• 字数: 3528字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12061/j.issn.2095-6223.2017.040601

摘要

对一款国产CMOS图像传感器进行了不同射线粒子的辐照试验,研究了质子、中子和γ射线等粒子辐照对器件饱和输出电压的影响.试验结果表明,在γ射线和质子辐照下,器件的饱和输出电压显著退化,而在中子辐照下,饱和输出电压基本保持不变,表现出较好的抗中子能力.对γ射线和质子辐照下器件饱和输出电压的退化机理进行了分析,饱和输出电压的退化主要受电离总剂量效应影响:随着辐照累积剂量的增加,饱和输出电压逐渐减小且在退火中的变化趋势与CMOS图像传感器像素单元的饱和输出信号变化趋势一致.辐照导致饱和输出电压退化的主要原因是光敏二极管周围的LOCOS隔离氧化层内产生了大量的辐照感生电荷.