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高转移效率时间飞行(TOF)图像传感器的像素单元优化 被引量：1
1
作者 吴元庆 王婷 +2 位作者 李崎嫚 刘春梅 彭国良 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期810-815,共6页
针对TOF图像传感器转移效率不高的问题,利用Silvaco软件基于0.18μm CMOS工艺对传感器进行了建模和优化。通过电学和光学仿真,模拟了TOF图像传感器的复位、曝光等工作状态,探讨了曝光强度、曝光时间等对器件量子效率的影响。通过对模型... 针对TOF图像传感器转移效率不高的问题,利用Silvaco软件基于0.18μm CMOS工艺对传感器进行了建模和优化。通过电学和光学仿真,模拟了TOF图像传感器的复位、曝光等工作状态,探讨了曝光强度、曝光时间等对器件量子效率的影响。通过对模型进行防穿通注入工艺优化,很好地实现了钳位光电二极管和浮空节点的隔离。探讨了TOF中PPD的电荷快速转移优化,通过公式计算,获得改进后的优化模型,仿真结果证明其具有良好的转移速度和转移效率,平均转移时间节省近10倍,大大提高了电荷转移效率,为TOF图像传感器的优化和设计提供一个改进思路。 展开更多
关键词 时间飞行 图像传感器 像素单元 钳位光电二极管
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基于表面等离激元超材料的红外热传感器研究
2
作者 吴元庆 李崎嫚 +1 位作者 刘春梅 王婷 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期707-712,718,共7页
研究了基于表面等离激元超材料的红外非制冷热传感器,通过对超材料的理论分析,证明其对于红外探测器的吸收具有重要的促进作用,利用二维光栅结构作为等离激元的激发结构,降低传感器三维结构的加工难度。通过光栅参数的优化和模型的调整... 研究了基于表面等离激元超材料的红外非制冷热传感器,通过对超材料的理论分析,证明其对于红外探测器的吸收具有重要的促进作用,利用二维光栅结构作为等离激元的激发结构,降低传感器三维结构的加工难度。通过光栅参数的优化和模型的调整,使得模型在大气窗口波段内,尤其是3~5μm和8~14μm波长范围中具有更大的吸收效率,通过与原始结构进行对比,可知本文改进后的模型能够显著提高红外非制冷热传感器的吸收效率,使其具有更好的市场价值和应用前景。 展开更多
关键词 表面等离激元 超材料 红外热传感器 光栅
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基于双层金属光栅结构的红外辐射调控方法研究
3
作者 吴元庆 王婷 +1 位作者 李崎嫚 刘春梅 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期827-833,共7页
针对红外焦平面结构的红外促吸收问题,采用基于表面等离激元技术的红外辐射调控方法,利用微纳结构的调制作用和MIM谐振腔结构的波长调制理论,实现了3~5μm和8~14μm波长范围内吸收率的提高。通过在结构中增加两个光栅结构和金属反射层结... 针对红外焦平面结构的红外促吸收问题,采用基于表面等离激元技术的红外辐射调控方法,利用微纳结构的调制作用和MIM谐振腔结构的波长调制理论,实现了3~5μm和8~14μm波长范围内吸收率的提高。通过在结构中增加两个光栅结构和金属反射层结构,在器件内部形成了多个谐振腔和多个促吸收结构,同时对光栅占空比、周期、厚度和位置进行优化以及对钝化层厚度进行调整,分析不同参数对红外吸收的调整作用。优化后的结构最大吸收率达到99.36%,3~5μm波长范围内的平均吸收率达到79.56%,8~14μm波长范围内的平均吸收率达到75.30%,有效拓展了红外传感器件在中远红外方面的应用前景。 展开更多
关键词 表面等离激元 双层光栅 红外辐射 MIM谐振腔
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