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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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公开(公告)号：CN111540759B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202010384878.5
申请日：2020-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H01L29/423 , H03K3/011
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光敏探测器的积分泄放电路。其中，复合介质栅光敏探测器包括MOS‑C部分和MOSFET部分，积分泄放电路包括依次相连的积分电路、脉冲产生电路和泄放电路，积分电路的输入端连接MOSFET部分的N型源极区；积分电路对输入信号电荷做线性或非线性积分，当积分电路中存储的电荷超过某固定阈值后，通过脉冲产生电路生成同步或异步的脉冲信号，并利用泄放电路将所述积分电路中的电荷泄放至某固定值。本发明仅利用一个比较器和若干CMOS器件就实现了积分泄放的功能，相较于传统的利用多个运算放大器实现的大面积、高功耗的积分泄放电路，其能效更高，更利于小型化系统的使用。
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公开(公告)号：CN111541444A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010384765.5
申请日：2020-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: H03K19/0185 , H01L27/146 , H01L29/423
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的多电平移位电路。其中，探测器单元包括MOS-C部分和MOSFET部分，单元的N型源极区、N型漏极区、第二控制栅极、P型半导体衬底和N型阱这五个端口分别连接一个多电平移位电路，该移位电路包括预移位电路和移位电路，还可以包括驱动电路和信号补偿电路。本发明的移位电路可在一个电路中实现正压、负压、零电位、浮空四种信号的两两切换，相较于传统的仅支持单一电压信号或双电压信号的电平移位电路，本发明的电路在功耗、性能、兼容性等方面均更有优势。
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公开(公告)号：CN118392303B
公开(公告)日：2024-10-22
申请号：CN202410847228.8
申请日：2024-06-27
Applicant: 南京大学
IPC: G01J3/02
Abstract: 本发明公开了一种基于背面深槽隔离技术的复合介质栅多光谱探测器，属于半导体技术领域。通过改变背面深槽隔离介质的形状、表面掺杂及生长工艺等，形成不同深度下不同缺陷密度的深沟槽隔离介质，通过控制不同工艺的种类，制作所需通道数的多光谱探测器。再通过多光谱数据的解耦还原算法，插值补全像素的多通道数据，获得完整的多通道图像。本发明通过改造背面深槽隔离技术的使用方法，解决了单探测器获取多光谱数据分辨率严重降低的问题，达到了单探测器可获得N个通道光谱数据且基本不损失分辨率的效果。
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公开(公告)号：CN118431249A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410898204.5
申请日：2024-07-05
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/75 , H04N25/78
Abstract: 本发明公开了一种高信噪比的复合介质栅光敏探测器及阵列控制方法，属于成像探测技术领域。该复合介质栅光敏探测器包括4个成像单元和成像单元间的转移区，通过在光敏探测单元中设置转移区，并通过控制各成像单元的栅极电压使得各成像单元处于读出或复位状态，控制转移区的栅极电压使得相邻成像单元之间的收集区处于联通或隔离状态，在保留单一成像单元读出功能的前提下，实现了光敏探测单元中所有成像单元的信号电荷转移至一个成像单元后合并再读出的功能。该功能解决了弱光成像的问题，达到了提高图像的信噪比的效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112230709B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202011112962.8
申请日：2020-10-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种可实现高精度光输入的光电计算装置及校准方法。其装置包括发光阵列、光电计算阵列和光学调制机构，发光阵列由多个发光单元周期性排列组成，光电计算阵列由多个光电计算单元周期性排列组成，光学调制机构用于对发光单元发出的光子进行调制；光电计算装置还包括辅助对准机构，辅助对准机构使得发光单元发出的光子经过光学调制机构后能够入射在计算关系上与发光单元相对应的光电计算单元中；辅助对准机构包括至少一个可成像阵列，可成像阵列与发光阵列或光电计算阵列二者之一在整个装置的光路中相对于另一者具有对易性。本发明不仅可以提高光输入的精度，而且可以方便地进行现场校准或调焦。
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公开(公告)号：CN111540759A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010384878.5
申请日：2020-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H01L29/423 , H03K3/011
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光敏探测器的积分泄放电路。其中，复合介质栅光敏探测器包括MOS-C部分和MOSFET部分，积分泄放电路包括依次相连的积分电路、脉冲产生电路和泄放电路，积分电路的输入端连接MOSFET部分的N型源极区；积分电路对输入信号电荷做线性或非线性积分，当积分电路中存储的电荷超过某固定阈值后，通过脉冲产生电路生成同步或异步的脉冲信号，并利用泄放电路将所述积分电路中的电荷泄放至某固定值。本发明仅利用一个比较器和若干CMOS器件就实现了积分泄放的功能，相较于传统的利用多个运算放大器实现的大面积、高功耗的积分泄放电路，其能效更高，更利于小型化系统的使用。
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公开(公告)号：CN113990890B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202111240585.0
申请日：2021-10-25
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H04N25/76
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅PN结的全局快门光敏探测器。其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、复合介质栅晶体管和全局快门结构，其中，复合介质栅晶体管包括源漏区、底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容在衬底上依次设有底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极；复合介质栅MOS电容的两侧设有全局快门结构，全局快门结构包括P或P+型掺杂隔离区和N+型掺杂区，通过控制N+型掺杂区上的电压实现MOS电容感光时光电子收集的开启与关闭。本发明能在不额外占用探测器单元空间的情况下，实现探测器的全局曝光功能，并能避免现有浅槽隔离界面处暗电流噪声的影响。
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公开(公告)号：CN117793555A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311833764.4
申请日：2023-12-28
Applicant: 南京大学
IPC: H04N25/589 , H04N25/77 , H04N25/78
Abstract: 本发明公开了一种可实现单次成像获得HDR图像的装置及其重构方法。其装置包括像素阵列、驱动电路系统、输出电路系统和处理电路系统，像素阵列由若干个成像阵列周期性排列而成，每个成像阵列包括以正方形阵列图案排列的多个亚像素，每个亚像素具备独立曝光并完成光电转化的能力；驱动电路系统被设置为分别独立驱动成像阵列中的多个亚像素，使多个亚像素拥有不同的曝光时间；输出电路系统被设置为读取多个亚像素产生的多个不同曝光时间的信号量；处理电路系统被设置为基于多张插值图像生成高动态范围图像，多张插值图像分别基于多个亚像素的值生成。本发明能够获得多种具有不同曝光时间的插值图像，并在此基础上生成较大动态范围的HDR图像。
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公开(公告)号：CN111540758B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202010384628.1
申请日：2020-05-09
Applicant: 南京大学
IPC: H01L27/146 , H01L29/423
Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅横向耗尽的光敏探测器及其方法。其探测器的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电容和复合介质栅晶体管，复合介质栅晶体管包括源漏区、第一底层绝缘介质层、第一浮栅、第一顶层绝缘介质层和第一控制栅极；复合介质栅MOS电容在衬底上依次设有第二底层绝缘介质层、第二浮栅、第二顶层绝缘介质层和第二控制栅极，第一浮栅与第二浮栅相连；复合介质栅MOS电容的衬底中设有N或N‑型感光区域；感光区域的四周设有P或P+型隔离区，用于将复合介质栅晶体管与复合介质栅MOS电容分隔开。本发明能够提高探测器的量子效率、扩大光响应的波长范围和减小表面能级产生复合导致的噪声。
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