CCD纵向抗晕结构研究.pdf

SEMICONDUCTOR OPTOELECTRONICS Vol. 28 No. 1 Feb. 2007 光电器件 CCD 纵向抗晕结构研究 l，2 l l 2 l 武利翻 ，刘昌林 ，陈红兵 ，汪建平 ，熊 平 （1. 重庆光电技术研究所，重庆400060 ；2. 西安邮电学院计算机科学与技术系，陕西 西安710121 ） 摘 要： 建立了电荷耦合器件（CCD ）纵向抗晕结构模型，运用半导体器件二维数值模拟软 件MEDICI ，对建立的纵向抗晕CCD 器件模拟结构进行数值计算，并详细分析和讨论了衬底反偏电 压、lPW 层硼掺杂浓度、n 型沟道磷掺杂浓度和TG 转移栅下P 杂质掺杂浓度等参数对CCD 纵向抗 晕能力的影响，得到了CCD 纵向抗晕结构的一种优化结构。 CCD ；光晕；纵向抗晕；器件仿真 关键词： 中图分类号：TN386 . 5 文献标识码：A 文章编号：l00 l - 5868（2007 ）0 l - 0036 - 04 A CCD Image Sensors with Vertical Anti-blooming Strctrue WU Li-fanl，2 ，LIU Chang-iinl ，CHEN Hong-bingl ，WANG Jian-ping2 ，XIONG Pingl （1. Chongging Optoelectronics Research Institute，Chongging 400060 ，CHN ； 2. Dept. of Computer Science and Technology ，Xi an University of Posts and Telecommunications，Xi an 710121，CHN ） Abstract ： MEDICI is a powerfui device simuiation program that can be used to simuiate the behaviors of MOS and semiconductor devices. A simuiation grid is created by MEDICI. The substrate voitage ，the lPW impurity concentration ，N buried - channei impurity concentration and P impurity concentration of TG（transfer Gate ）are anaiyzed. Finaiiy ，An optimum strcture is obtained. Key words ： CCD ；biooming ；verticai anti - biooming ；device simuiation l 引言 2 CCD 纵向抗晕结构的机理 近年来，随着CCD 固体图像传感器应用范围的 图l 可以用来说明CCD 摄像器件的光晕纵向 CCD 摄像器件摄取的目标图像，光强从月光 控制原理［l ~ 3 ］。如前面所述，当V-CCD 的驱动脉冲 扩大， 到日光，变化的动态范围大，这就要求CCD 既有高 为高电平!h 时，pn 结光电二极管的光生信号电荷 灵敏度响应，又要在日照等强光下摄取清晰的图像。 被转移到V-CCD 中。这时，光电二极管的电位与 但是，CCD 摄像器件在强光照射时会出现光晕 TG 区的沟道电位!TGH 相同，在电势曲线中被标为