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低压4T-PPD有源像素的设计与测试
文献摘要：
针对应用于物联网及人工智能等领域的CMOS图像传感器功耗受限于传统高压四管钳位光电二极管(Four Transistors Pinned Photodiode,4T-PPD)有源像素的问题,设计了低压4T-PPD有源像素.首先,基于热扩散、自诱导漂移及边缘场漂移理论,分析了PPD内部电荷转移机制的理论.其次,基于理论分析提出了用五指形像素层取代传统方形像素层,以解决低压PPD内部电荷不完全转移引起的图像拖尾.CMOS图像传感器采用0.11μm 1P3M标准CMOS工艺流片,测试结果表明:设计的五指形4T-PPD有源像素在低压1.5 V下,与传统方形像素相比残余电荷下降了80％,满阱容量为4928e-,动态范围可达67.3 dB,随机噪声仅为1.55e-rms,性能指标可与传统高压4T-PPD有源像素相比拟.
文献关键词：
CMOS图像传感器;4T有源像素;电荷转移;图像拖尾;低功耗
中图分类号：
作者姓名：
徐文静;陈杰;旷章曲;周莉;陈鸣;张成彬
作者机构：
中国科学院微电子研究所,北京 100029;中国科学院大学,北京 100049;上海韦尔半导体股份有限公司,上海 201210
文献出处：
引用格式：
[1]徐文静;陈杰;旷章曲;周莉;陈鸣;张成彬-.低压4T-PPD有源像素的设计与测试)[J].光子学报,2022(05):245-253
A类：
钳位光电二极管,Pinned,图像拖尾,1P3M,4928e,55e
B类：
4T,PPD,有源,像素,设计与测试,CMOS,图像传感器,受限于,四管,Four,Transistors,Photodiode,热扩散,自诱导,漂移,电荷转移,转移机制,五指,形像,方形,流片,残余电荷,满阱容量,动态范围,dB,随机噪声,rms,比拟,低功耗
AB值：
0.313131
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