CMOS圖像傳感器光生電荷轉(zhuǎn)移效率模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著CMOS工藝技術(shù)與設(shè)計水平的不斷提高,CMOS圖像傳感器得到了迅速的發(fā)展,逐步克服了在靈敏度,填充因子,暗電流以及噪聲等方面的不足。CMOS圖像傳感器是最為典型的固態(tài)圖像傳感器,其憑著低成本、低功耗、易于集成、制造工藝與CMOS工藝兼容等優(yōu)勢,在很多領(lǐng)域已逐步取代 CCD圖像傳感器,如今已廣泛應(yīng)用于數(shù)碼影像、監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療電子、航天航空等領(lǐng)域。在各個市場領(lǐng)域,CMOS圖像傳感器技術(shù)正在不斷地改進與演變,其應(yīng)用前景將會更加廣闊。

2、>  PPD型4T有源像素是目前最主流的CMOS圖像傳感器像素結(jié)構(gòu)。它在傳統(tǒng)光電二極管基礎(chǔ)上引入了P型鉗位層,提高了像素單元對藍光的吸收效率,減小了像素表面的暗電流。同時采用了相關(guān)雙采樣技術(shù),消除了復(fù)位噪聲,在很大程度上提高了成像性能。對于大尺寸的PPD型4T有源像素結(jié)構(gòu),由于PPD內(nèi)部電勢平坦,傳輸管溝道可能會存在電勢壘和電勢阱等問題,降低了光生電荷的轉(zhuǎn)移效率,從而會導(dǎo)致圖像拖尾。因此,對PPD型4T有源像素研究改進具有非常重要的意義

3、。
  本文針對存在的問題,利用Sentaurus TCAD仿真軟件,對4T有源像素的PPD結(jié)構(gòu),傳輸管溝道電勢分布進行了改進優(yōu)化。首先,結(jié)合像素工藝制造流程,對PPD型4T有源像素結(jié)構(gòu)進行工藝模擬和器件模擬。然后在工藝形成的PPD型4T有源像素結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,提出了采用四層離子注入形成 PPD結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案,從而在PPD內(nèi)部形成梯度電勢分布,促進光生電荷的轉(zhuǎn)移。在傳輸管溝道電勢分布優(yōu)化方面,分別采用了非均勻溝道摻雜,斜面柵氧化層和P

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