CMOS有源像素图像传感器的辐照损伤效应

互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素(APS)图像传感器作为光电成像系统的核心器件,被广泛应用在空间辐射或核辐射环境中,辐照损伤是导致其性能退化,甚至功能失效的主要原因之一。阐述了不同辐射粒子或射线辐照损伤诱发CMOS APS图像传感器产生位移效应、总剂量效应和单粒子效应的损伤物理机制。综述和分析了辐照损伤诱发CMOS APS图像传感器暗信号增大、量子效率减小、饱和输出电压减小、噪声增大以及暗信号尖峰和随机电码信号(RTS)产生的实验规律和损伤机理。归纳并提出了CMOS APS图像传感器辐照损伤效应研究亟待解决的问题。     

CMOS有源像素图像传感器的噪声控制技术

分析了CMOS有源像素图像传感器(APS)的噪声种类及各自产生的原因,介绍了对于不同噪声的噪声控制技术.     

CMOS图像传感器辐照损伤效应仿真模拟研究进展

CMOS图像传感器(CIS)工作在空间辐射或核辐射环境中遭受的辐照损伤问题备受关注。对CIS辐照损伤效应进行仿真模拟研究有助于深入揭示辐照损伤机理,进而开展抗辐射加固设计,有效提升CIS抗辐照能力。文章通过梳理国内外开展CIS辐照损伤效应仿真模拟研究方面的进展情况,结合课题组已开展的电子元器件辐照效应仿真模拟和实验研究基础,从CIS器件建模、时序驱动电路建模、辐照损伤效应建模、仿真模拟结果校验等方面探讨了CIS辐照损伤效应的仿真模拟方法,分析总结了当前CIS辐照效应仿真模拟研究中亟待解决的关键技术问题。     

CMOS图像传感器电子辐照实验的研究

研究了电子辐射剂量对CMOS图像传感器性能的影响,性能参数为平均暗电流输出和光强响应度。搭建了电子辐射场和光强响应度的测量系统,在器件处于工作状态和非工作状态下分别对其辐射,辐射剂量为:5103 rad、1104 rad、7104 rad、1105 rad、5105 rad。对于暗电流,当辐射总剂量超过7104 rad~1105 rad之间的某一个阈值时,暗电流随着辐射剂量的增长基本呈线性增加;光强响应方面,当器件处于非工作状态接受辐射时,辐射剂量对光强响应影响不大;当器件处于工作状态接受辐射时,辐射剂量超过7104 rad,光强响应曲线会下移,斜率减小,灵敏度降低。理论分析后,得到了暗电流随电子辐射剂量的变化模型。研究表明:长期工作于空间环境下的CMOS图像传感器,容易受到辐射总剂量效应的影响,需采取一定的防辐射措施。     

深亚微米CMOS有源图像传感器技术

在深亚微米CMOS技术，传统CMOS图像传感器像素结构如PD、PG等受到极大挑战，为了获得良好摄像质量，需要一些CMOS生产工艺的改变和像素结构的革新。     

CMOS图像传感器赶超CCD图像传感器

比较了CMOS图像传感器与CCD图像传感器的优缺点，分析了CMOS图像传感器的结构、研制现状、应用及市场前景。提出了随着CMOS图像传感器技术的发展，CMOS图像传感器可以代替CCD图像传感器，并对其发展趋势作了预见。     

连续激光辐照CMOS相机的像素翻转效应及机理

为了研究激光对CMOS图像传感器的干扰效果,利用632.8 nm连续激光开展了对CMOS相机的饱和干扰实验。随着入射激光功率的增加,分别观察到未饱和、饱和、全屏饱和等现象,并发现,在全屏饱和前,功率密度达到1.4 W/cm2后,光斑强区中心区域出现了像素翻转效应。进一步加大光敏面激光功率密度到95.1 W/cm2,激光作用停止后相机仍能正常成像,证明像素翻转效应并非源自硬损伤。基于CMOS相机芯片的结构和数据采集处理过程进行了机理分析,认为强光辐照产生的过量光生载流子使得光电二极管电容上原来充满的电荷被快速释放,使得相关双采样中的两次采样所得信号Vreset与Vsignal逐渐接近,是输出像素翻转的一种可能原因。     

CMOS图像传感器

<正> 图像传感器是传感技术中最主要的一个分支,是PC机多媒体大世界今后不可缺少的外设,也是保安监控产业中最核心的器件。在知识经济和信息社会已经到来的今天,它在我们的社会生活和个人生活中会有数不胜数的应用。 CMOS图像传感器和CCD摄像器件在20年前几乎是同时起步的。由于CCD器件有光照灵敏度高、噪音低、像素小等优点,所以在过去15年里它一直主宰着图像传感器市场。与之相反,CMOS图像传感器过去存在着像素大、信噪比小、分辨率低这些缺点,一直无法和CCD技术抗衡。但是随着大规模集成电路技术的不断发展,过去CMOS图像传感器制造工艺中不易解决的技术难关现已都能找到相应解决的途径,从而大大改善了CMOS图像传感器的图像质量。目前CMOS单元面积的像素数已可与CCD单元面积的像素数相     

CMOS图像传感器抗电离辐射加固技术研究

太空环境中的电离辐射会导致CMOS图像传感器性能退化,甚至造成永久性损毁。文章对CMOS图像传感器抗电离辐射加固技术进行了研究,从版图设计、电路设计等方面提出相应的抗辐射策略,并进行了总剂量和单粒子试验。试验结果表明,采用抗辐射加固技术设计制作的CMOS图像传感器具备抗总剂量和单粒子辐射能力,当总剂量达到100krad(Si)、单粒子辐射总注量达到1×10⁷p/cm²时,器件的关键指标变化符合预期要求。     

CMOS有源像素传感器特性分析与优化设计

设计了一个三管有源像素和其用开关电容放大器实现的双采样读出电路.该电路被嵌入一64×64像素阵列CMOS图像传感器,在Chartered公司0.35μm工艺线上成功流片.在8μm×8μm像素尺寸下实现了57%的填充因子.测得可见光响应灵敏度为0.8V/(lux·s),动态范围为50dB.理论分析和实验结果表明随着工艺尺寸缩小,像素尺寸减小会使光响应灵敏度降低.在深亚微米工艺条件下,较深的n阱/p衬底结光电二极管可以提供合理的填充因子和光响应灵敏度.     

新型CMOS图像传感器

本文简要介绍日本东芝公司的数码照相机所采用的CMOS图像传感器并将之与CCD图像传感器作了对比。     

CMOS图像传感器研究

结合CMOS图像传感感器的研究背景,从5个方面对CMOS图像传感器与CCD图像传感器的优缺点进行了比较,重点分析了CMOS图像传感器的结构、工作原理以及影响传感器性能的主要因素,并给出了相应的解决方法。最后,预测CMOS图像传感器的技术发展趋势。     

CMOS图像传感器简议

数码相机和可拍照式便携设备的兴起，使得CMOS图像传感器这个名词进入大众的视野，而这种产品也成为了半导体产品中增长最快的一种。其实，在几年前，CMOS传感器还没有今天这样耀眼的地位，那时的它还只能仰望强大的对手CCD传感器。但是，仅仅是几年的功夫，它就可以同CCD分庭抗礼了。     

CMOS图像传感器ICM-105A

<正> ICM-105A是单片数字式彩色CMOS图像传感器。它具有640×480像素的传感器阵列(物理像素为650×490),以每 秒钟1～30帧的速度逐次传输,而且 每个像素上都覆盖了一个彩色滤色 器,这就是所谓的Bayer模式。内置 模数转换和时序控制电路共同完成 相关的双重采样。通过数字增益可以 调整原始数据,满足后续处理的要     

CMOS图像传感器的辐射实验

为了考察商用CMOS图像传感器应用于空间的可行性,对进行了空间辐射环境模拟实验研究.实验采用60Co-γ辐射源模拟空间辐射环境,辐射最大剂量为5× 104 rad(Si),辐射速率为1 Gy/s.在辐照时,根据实验需要在CMOS两端加偏置电压或不加偏置电压,并采用在线和离线测量相结合的方法.实验结果表明:辐射初期各项性...     

CMOS图像传感器的设计考虑

由于CMOS图像传感器的应用,新一代图像系统的开发研制已经得到了极大的加快。这些芯片采用与调制解调器、传真机、便携式移动电话以及微处理器相同的设备制造,并且随着经济规模的形成,其生产成本也得到了降低。现在,CMOS图像传感器的画面质量已能够与CCD图像传感器相媲美了,这主要归功于图像传感器芯片设计的改进,以及亚微米级设计水平增加了像素内部新的功能。实际上CCMOS图像传感器更确切地说应当是一个图像系统。一个典型的CMOS图像传感器通常包含有：一个图像传感器核心（是将离散信号电平多路复用传送到一个单一的输出,…     

CMOS图像传感器总剂量辐照效应及加固技术研究进展

CMOS图像传感器(CIS)在空间辐射或核辐射环境中应用时,均会受到总剂量辐照损伤的影响,严重时甚至导致器件功能失效.文章从微米、超深亚微米到纳米尺度的不同CIS生产工艺、从3T PD(Photodiode)到4T PPD(Pinned Photodiode)的不同CIS像元结构、从局部氧化物隔离技术(LOCOS)到浅槽隔离(STI)的不同CIS隔离氧化层等方面,综述了CIS总剂量辐照效应研究进展.从CIS器件工艺结构、工作模式和读出电路加固设计等方面简要介绍了CIS抗辐射加固技术研究进展.分析总结了目前CIS总剂量辐照效应及加固技术研究中亟待解决的关键技术问题,为今后深入开展相关研究提供理论指导.