CMOS 有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究 - 发光学报.PDFVIP

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2017-07-03 发布于天津
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CMOS 有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究 - 发光学报

第３８卷　第２期发　光　学　报Ｖｏｌ３８Ｎｏ２２０１７年２月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥＦｅｂ. ꎬ２０１７文章编号:１０００￣７０３２(２０１７)０２￣０１８２￣０６ＣＭＯＳ有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究１ꎬ２１１∗ ３１１ꎬ２玛丽娅 ꎬ李豫东 ꎬ郭　旗 ꎬ刘昌举 ꎬ文　林 ꎬ汪　波 (１. 中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室ꎬ 新疆电子信息材料与器件重点实验室ꎬ中国科学院新疆理化技术研究所ꎬ新疆乌鲁木齐　８３００１１ꎻ ２. 中国科学院大学ꎬ北京　１０００４９ꎻ　３. 重庆光电技术研究所ꎬ重庆　４０００６０) 摘要:对某国产ＣＭＯＳ图像传感器进行了两种不同能量的电子辐照试验ꎬ在辐照前后及退火过程中采用离线测量方法ꎬ考察了暗信号、饱和电压、光谱响应特性等参数ꎬ分析了器件的电子辐照效应损伤机理ꎮ 结果表明:暗信号和暗信号非均匀性都随着辐照剂量的增加及高温退火时间的延长而增大ꎻ饱和电压在两种能量电子辐照下均出现较大幅度的减小ꎬ并在高温退火过程中有所恢复ꎻ光谱响应特性无特别明显变化ꎮ 经分析ꎬ 暗电流、饱和电压的变化主要由辐照诱发的氧化物陷阱电荷导致的光敏二极管耗尽层展宽和界面陷阱电荷密度增大导致产生￣复合中心的增加所引起ꎮ 关　键　词:电子辐照ꎻＣＭＯＳ有源像素传感器ꎻ暗信号中图分类号:ＴＮ２９　　　文献标识码:Ａ　　　ＤＯＩ:１０.３７８８/ ｆｇｘ０１８２ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍＲａｄｉａｔｉｏｎＥｆｆｅｃｔｓｏｎＣＭＯＳＡｃｔｉｖｅＰｉｘｅｌＳｅｎｓｏｒ１ꎬ２１１３１１ꎬ２ＭＡＬｉ￣ｙａ ꎬＬＩＹｕ￣ｄｏｎｇ ꎬＧＵＯＱｉ ꎬＬＩＵＣｈａｎｇ￣ｊｕ ꎬＷＥＮＬｉｎ ꎬＷＡＮＧＢｏ (１. ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓｆｏｒＳｐｅｃｉａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓꎬ ＸｉｎｊｉａｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｖｉｃｅｓꎬ ＸｉｎｊｉａｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＵｒｕｍｑｉ８３００１１ꎬＣｈｉｎａꎻ ２. ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００４９ꎬＣｈｉｎａꎻ ３. ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６０ꎬＣｈｉｎａ) ∗ＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＡｕｔｈｏｒꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇｕｏｑｉ２８１０＠１６３.ｃｏｍＡｂｓｔｒａｃｔ:ＥｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｔａｋｅｎｏｎｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃＣＭＯＳｉｍａｇｅｓｅｎｓｏｒｓꎬ ｔｈｅｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎｅｆｆｅ