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公开(公告)号：CN116072692A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310130063.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种具有增加的有效晶体管沟道宽度的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者均包括复合介质栅结构，并通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能分离；复合介质栅结构自下而上包括底层介质层、浮栅、顶层介质层和控制栅；复合介质栅MOSFET部分的浮栅为非平面结构。本发明通过改变光敏探测器中的复合介质栅MOSFET结构，有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN115692443A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211271678.4
申请日：2022-10-18
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明提供了一种基于复合介质栅电容的电压式全局快门光敏探测器及方法。该探测器的单元中，全局快门结构设置在复合介质栅MOS电容和读取晶体管之间，具体包括开关晶体管和开关电容，开关晶体管的结构包括底层绝缘介质层、控制栅极和源漏极，开关晶体管的源极与复合介质栅MOS电容相连，开关晶体管漏极对地串联接上开关电容，电荷信号从复合介质栅MOS电容耦合到开关电容上，从而将电荷信号转化为电压信号；读取晶体管的控制栅与开关晶体管的源极相连；电压信号从读取晶体管的控制栅端输入，由读取晶体管的漏极读出。本发明能在传统的光敏探测器基础上实现全局曝光功能，并且可以有效解决感光界面处的由暗电流导致的模拟域噪声。
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公开(公告)号：CN115799379A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211645057.8
申请日：2022-12-21
Applicant: 南京大学
IPC: H01L31/113 , H01L31/112
Abstract: 本发明公开了一种多栅的复合介质栅光敏探测器及工作方法。其光敏探测器包括形成在同一衬底上的感光晶体管和读取晶体管，感光晶体管和读取晶体管共用一个复合介质栅，复合介质栅包括第一底层介质层、电荷耦合层、顶层介质层和控制栅，读取晶体管设有源端和漏端，读取晶体管的衬底上还依次设有第二底层介质层和选择栅，第二底层介质层和选择栅与复合介质栅为独立的两部分。本发明光敏探测器的读出方式包括通过在线性区读电流的方式或者通过源跟随读电压的方式。本发明基于多栅结构的复合介质栅光敏探测器为传统的复合介质栅光敏探测器提供了降低噪声和多种读出方式和工作模式的选择，为复合介质栅光敏探测器在成像应用上提供了更多的选择和功能。
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公开(公告)号：CN116314223B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310130225.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种有效降低随机电报噪声的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能区的分离；复合介质栅MOSFET部分包括复合介质栅结构、形成于衬底上方的鳍状结构以及埋层介质层，鳍状结构位于复合介质栅结构和埋层介质层之间；鳍状结构包括垂直于衬底的源极和漏极，其中，漏极与衬底相邻，源极位于漏极上方，源极和漏极中间为鳍状衬底。本发明有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN116564985B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202310587176.0
申请日：2023-05-24
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/63
Abstract: 本发明公开了一种有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法。其探测器单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，在P型半导体衬底中形成N型掺杂区，仅在N型掺杂区和复合介质栅MOSFET部分的源漏极底部之间保留部分P型半导体衬底。本发明通过将光电子收集区从衬底表面改为衬底内部，同时使栅氧界面和隔离结构侧壁处于空穴积累状，进而使得光电子收集区远离暗激发较为严重的栅氧界面和浅槽隔离侧壁，实现对暗电流的抑制，同时又不损失满阱容量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115799379B
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202211645057.8
申请日：2022-12-21
Applicant: 南京大学
IPC: H10F30/282 , H10F30/28
Abstract: 本发明公开了一种多栅的复合介质栅光敏探测器及工作方法。其光敏探测器包括形成在同一衬底上的感光晶体管和读取晶体管，感光晶体管和读取晶体管共用一个复合介质栅，复合介质栅包括第一底层介质层、电荷耦合层、顶层介质层和控制栅，读取晶体管设有源端和漏端，读取晶体管的衬底上还依次设有第二底层介质层和选择栅，第二底层介质层和选择栅与复合介质栅为独立的两部分。本发明光敏探测器的读出方式包括通过在线性区读电流的方式或者通过源跟随读电压的方式。本发明基于多栅结构的复合介质栅光敏探测器为传统的复合介质栅光敏探测器提供了降低噪声和多种读出方式和工作模式的选择，为复合介质栅光敏探测器在成像应用上提供了更多的选择和功能。
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公开(公告)号：CN116072692B
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202310130063.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种具有增加的有效晶体管沟道宽度的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者均包括复合介质栅结构，并通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能分离；复合介质栅结构自下而上包括底层介质层、浮栅、顶层介质层和控制栅；复合介质栅MOSFET部分的浮栅为非平面结构。本发明通过改变光敏探测器中的复合介质栅MOSFET结构，有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。
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公开(公告)号：CN117217149A
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202311216459.0
申请日：2023-09-20
Applicant: 南京大学
IPC: G06F30/36
Abstract: 本发明公开了一种基于BSIM的光敏探测器仿真模型及其建模方法，应用于光敏探测器建模技术领域。该仿真模型包括电学模型和光电模型，电学模型采用BSIM模型，其结构与光敏探测器的等效模型相同，用来模拟光敏探测器的电学特性；光电模型包括RC电路，用来模拟光敏探测器的曝光、读取和复位过程。基于光敏探测器IV和CV测试数据，提取相应模型参数，对光敏探测器电学模型和光电模型的参数进行修正，得到优化后的基于BSIM光敏探测器模型。本发明提出了光敏探测器通用的模型及其建模方法，有助于提升光敏探测器设计的效率和准确性，缩短产品设计周期及降低成本。
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公开(公告)号：CN114497099A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210051765.2
申请日：2022-01-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法。其光敏探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容、复合介质栅MOSFET部分和光电子调制结构，光电子调制结构包括衬底电极、光电子调制P+掺杂区和光电子调制电极；衬底电极设置在P型半导体衬底的底部；在复合介质栅MOSFET部分的衬底表面设有N型源极和漏极，光电子调制P+掺杂区设置于N型源极和漏极的外围；光电子调制电极位于光电子调制P+掺杂区的表面。本发明可通过控制P型衬底底部和光电子调制P+掺杂区之间的电场实现MOS电容感光时对体区内光电子的收集以及抑制相邻探测器之间的电学串扰，进而有效提高光敏探测器的量子效率以及MTF。
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公开(公告)号：CN114497099B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202210051765.2
申请日：2022-01-17
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法。其光敏探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容、复合介质栅MOSFET部分和光电子调制结构，光电子调制结构包括衬底电极、光电子调制P+掺杂区和光电子调制电极；衬底电极设置在P型半导体衬底的底部；在复合介质栅MOSFET部分的衬底表面设有N型源极和漏极，光电子调制P+掺杂区设置于N型源极和漏极的外围；光电子调制电极位于光电子调制P+掺杂区的表面。本发明可通过控制P型衬底底部和光电子调制P+掺杂区之间的电场实现MOS电容感光时对体区内光电子的收集以及抑制相邻探测器之间的电学串扰，进而有效提高光敏探测器的量子效率以及MTF。
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