集成PIN光敏元的CMOS探测器光电响应特性研究

• 作者: 杨成财 陈永平 鞠国豪
• 来源期刊: 中国光学
• 学科: 工学
• 关键词: CMOS图像传感器 HV-CMOS PIN光电二极管 3T像素结构
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 原创文章
• 页码范围: 1076-1089
• 页数: 14页
• 分类号: TN2|O472+.8
• 字数: 5158字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CO.20191205.1076

摘要

传统的CMOS图像传感器一般采用基于LV-CMOS工艺的N阱/P型衬底制备的PN光电二极管或者PPD二极管作为光敏元.PIN光敏元具有结电容小、量子效率高的特点.采用HV-CMOS(高压CMOS)工艺可以实现CMOS电路与PIN光敏元的单片集成.本文研究了集成PIN光敏元的CMOS探测器的光电响应特性以及NEP随像素大小和复位电压的变化关系.研究表明,将光敏元从PN光电二极管改为PIN光电二极管后,像素电荷增益可以提高一个数量级左右;同时,像素的瞬态电荷增益要大于传统认为的1/Cpd,并与二极管的大小以及复位电压紧密相关.研究发现,小像素因其更高的电荷增益和更低的等效噪声,更加适合弱信号下的短积分时间快速探测.若配合微透镜的使用,小像素在微光探测方面可以获得更大的优势.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈永平	中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室	25	98	6.0	8.0
2	鞠国豪	中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室	4	5	2.0	2.0
11	杨成财	中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室	3	2	1.0	1.0