公开(公告)号：CN119170616A

公开(公告)日：2024-12-20

申请号：CN202411310843.1

申请日：2024-09-20

Applicant: 南京大学

Inventor： 沈凡翔 ,  高党辉 ,  李张南 ,  王凯 ,  段爽 ,  胡心怡 ,  常峻淞 ,  陈辉 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H01L27/146 ,  H01L23/552

Abstract: 本发明公开了一种提高抗辐照性能的复合介质栅光敏探测器。该探测器的探测器单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，探测器单元之间设置有第一浅隔离槽；第一浅隔离槽位于复合介质栅MOS电容的栅极以及复合介质栅MOSFET部分的栅极外围，且与复合介质栅MOS电容的栅极下方衬底内的体耗尽区不接触，与复合介质栅MOSFET部分的栅极下方衬底内的体耗尽区也不接触。本发明所提出的探测器能显著地降低器件暗电流和提升提器件的抗辐照能力。

公开(公告)号：CN118507503B

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202410956977.4

申请日：2024-07-17

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  陈辉 ,  常峻淞 ,  沈凡翔 ,  高党辉 ,  段爽 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H01L27/146 ,  H04N25/76

Abstract: 本发明公开了一种有效降低读出噪声的复合介质栅光敏探测器及其工作方法，属于成像探测器件技术领域。本发明通过在衬底中增加N型掺杂区，复位后将其排空作为光电子收集区，此时光敏探测器结构将存在两个光电子存储节点，分别是复合介质栅MOS电容衬底表面和衬底内部的N型掺杂区。在读取过程中，通过转移栅完成对光电子从衬底内部N型掺杂区到衬底表面的转移，在极短的时间内完成转移前后两次读出采样，实现相关双采样，极大程度上抑制了复合介质双栅MOSFET的读出噪声。同时通过漏端加高压，使得漏端耗尽区与衬底内部的N型掺杂区相连，此时接近雪崩状态，电流指数级上升，可在极短时间内完成复位过程，提升光敏探测器阵列工作帧率。

公开(公告)号：CN116314223B

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202310130225.8

申请日：2023-02-17

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  陈辉 ,  沈凡翔 ,  王子豪 ,  常峻淞 ,  胡心怡 ,  刘泉 ,  朱千琳 ,  程方龙 ,  段爽 ,  高党辉 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H01L27/146

Abstract: 本发明公开了一种有效降低随机电报噪声的复合介质栅光敏探测器。该探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，二者通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能区的分离；复合介质栅MOSFET部分包括复合介质栅结构、形成于衬底上方的鳍状结构以及埋层介质层，鳍状结构位于复合介质栅结构和埋层介质层之间；鳍状结构包括垂直于衬底的源极和漏极，其中，漏极与衬底相邻，源极位于漏极上方，源极和漏极中间为鳍状衬底。本发明有效提高了晶体管的沟道宽度，进而降低了光敏探测器的时域噪声，解决了当前由于光敏探测器尺寸减小所带来的噪声增加的问题。

公开(公告)号：CN118574028A

公开(公告)日：2024-08-30

申请号：CN202411028491.0

申请日：2024-07-30

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  刘泉 ,  陈辉 ,  常峻淞 ,  王子豪 ,  沈凡翔 ,  胡心怡 ,  程方龙 ,  高党辉 ,  段爽 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H04N25/70

Abstract: 本发明公开了一种复合介质栅光敏探测器的读出方法，属于集成电路领域。所述方法在复合介质栅光敏探测器的读出晶体管的源端连接一个电流源，通过对光敏探测器读取晶体管的栅端和漏端所加电压的控制使复合介质栅光敏探测器的读出晶体管在读取时工作在饱和区，实现源跟随器的功能，相比于典型的扫斜坡读出方法，该方法可以在数个时钟周期内完成从曝光到读取状态的转变，且不同于扫斜坡需要数百个时钟周期读取信号，该方法读取过程仅需要数个时钟周期，可以提供更快的读出速度，从而使得在读出过程中的双采样的时间间隔更小，有利于消除噪声；整个阵列的读出时间更短，有利于提高帧率。

公开(公告)号：CN116564985B

公开(公告)日：2024-08-23

申请号：CN202310587176.0

申请日：2023-05-24

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  陈辉 ,  王子豪 ,  沈凡翔 ,  胡心怡 ,  常峻淞 ,  刘泉 ,  朱千琳 ,  程方龙 ,  段爽 ,  高党辉 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H01L27/146 ,  H04N25/63

Abstract: 本发明公开了一种有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法。其探测器单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅MOSFET部分，在P型半导体衬底中形成N型掺杂区，仅在N型掺杂区和复合介质栅MOSFET部分的源漏极底部之间保留部分P型半导体衬底。本发明通过将光电子收集区从衬底表面改为衬底内部，同时使栅氧界面和隔离结构侧壁处于空穴积累状，进而使得光电子收集区远离暗激发较为严重的栅氧界面和浅槽隔离侧壁，实现对暗电流的抑制，同时又不损失满阱容量。

公开(公告)号：CN116093124A

公开(公告)日：2023-05-09

申请号：CN202310092734.6

申请日：2023-02-10

Applicant: 南京大学

Inventor： 马浩文 ,  沈凡翔 ,  闫锋 ,  卜晓峰 ,  王凯 ,  王子豪 ,  李张南 ,  胡心怡 ,  顾郅扬 ,  陈辉 ,  常峻淞

IPC: H01L27/146 ,  G01J1/42 ,  H04N25/71 ,  H04N25/76

Abstract: 本发明提供了一种多增益模式的复合介质栅双晶体管光敏探测器及方法。该探测器包括用于感光的复合介质栅电容和用于读出的复合介质栅晶体管，复合介质栅电容包括衬底、第一底层介质层、第一电荷耦合层、第一顶层介质层和控制栅；该光敏探测器还包括增益电容，增益电容的衬底与复合介质栅电容的衬底相连且之间不存在隔离结构；增益电容的结构包括由下而上设置的衬底、复合介质层和增益栅极，其中，增益电容的衬底与复合介质栅电容的衬底为同一个衬底。本发明实现了一种灵敏度、高动态范围、高灵敏度，并且主要应用于微米级像素单元的图像传感器。

公开(公告)号：CN115863371A

公开(公告)日：2023-03-28

申请号：CN202211505854.6

申请日：2022-11-29

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  沈凡翔 ,  王子豪 ,  马浩文 ,  卜晓峰 ,  李张南 ,  王凯 ,  胡心怡 ,  顾郅扬 ,  陈辉 ,  常峻淞

IPC: H01L27/146

Abstract: 本发明提供了一种衬底电压调制型图像传感器像素单元即阵列、操作方法。该像素单元包括场效应管和三极管，场效应管衬底的掺杂类型与三极管的基极的掺杂类型相同，但与场效应管的源极和漏极的掺杂类型相反；场效应管衬底与三极管的基极相连，三极管的发射极连接场效应管的源极和漏极中的一个，作为像元源极；三极管的集电极连接场效应管的源极和漏极中的另一个，作为像元漏极；场效应管的栅极外接电压，作为像元栅极。本发明提供的图像传感器可适用于亚微米像素，具有低暗电流、低串扰、高信噪比以及像元尺寸缩至9F2等特点。

公开(公告)号：CN109655383A

公开(公告)日：2019-04-19

申请号：CN201710941056.0

申请日：2017-10-11

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  杨程 ,  王涟 ,  张丽敏 ,  华夏 ,  马浩文 ,  卜晓峰 ,  曹旭

IPC: G01N15/00

Abstract: 本发明提供了一种基于血小板投影成像的检测装置及其方法。通过具有亚微米像元尺寸和千万像素规模的图像传感器芯片直接对注入到固定于图像传感器芯片表面的微流控芯片样品腔中的待检血液样品进行光学投影和/或拍照，然后利用血液样品中异常尺寸血小板在成像结果中所占的像元物理尺寸明显大于正常尺寸血小板所占的像元物理尺寸，对成像结果利用图像处理算法进行识别和统计，从而获取异常尺寸血小板的数目及比例。本发明弥补了现有基于光学透镜显微检测的缺陷，在满足分辨率的同时提供大的视场，极大地提高了检测效率，可实现统计意义的显微观测，对临床疾病脑卒中的发生提供预警及诊断参考。

公开(公告)号：CN107180844A

公开(公告)日：2017-09-19

申请号：CN201710495404.6

申请日：2017-06-26

Applicant: 南京大学

Inventor： 马浩文 ,  李煜乾 ,  黄枝建 ,  孔祥顺 ,  毛成 ,  杨程 ,  卜晓峰 ,  张丽敏 ,  闫锋

IPC: H01L27/148 ,  H04N5/374 ,  H04N5/355

Abstract: 本发明公开了一种复合介质栅电容耦合变增益光敏探测器及其工作方法。其探测器单元包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容和复合介质栅晶体管，复合介质栅MOS电容实现探测器的感光功能，复合介质栅晶体管实现探测器的读取功能；复合介质栅MOS电容和复合介质栅晶体管在衬底中通过浅槽隔离区隔开，两者的结构均为：在衬底上方依次设有底层绝缘介质层、浮栅、顶层绝缘介质层和控制栅极，浮栅和控制栅极由复合介质栅MOS电容和复合介质栅晶体管共用，控制栅极并排设置两个以上；复合介质栅晶体管在衬底中还设有源极和漏极。本发明通过选用不同的控制栅极可以实现成像的高动态范围和变增益的功能。

公开(公告)号：CN103165726A

公开(公告)日：2013-06-19

申请号：CN201110419288.2

申请日：2011-12-14

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  夏好广 ,  卜晓峰 ,  徐跃 ,  吴福伟 ,  马浩文

IPC: H01L31/113 ,  H01L31/0224 ,  H01L31/18

CPC classification number: Y02P70/521

Abstract: PN结薄膜晶体管非挥发光电探测器，探测器结构包括硅(Si)衬底(1)，衬底正上方为一层绝缘介质称为体绝缘层(2)，体绝缘层正上方为掺杂不同的半导体薄膜层形成P型源极(3)和N型漏极(4)，在源极漏极分界处源极一侧正上方从下到上依次为底层绝缘介质(5)、电荷存储层(6)、顶层绝缘介质(7)和控制栅极(8)；两层绝缘介质包围电荷存储层可以防止中间电荷的流失；底层绝缘介质将半导体层和电荷存储层隔离。其中控制栅和衬底至少有一种是透光的材料以便于光探测。该探测器利用PN结反偏来产生和收集光信号，通过测量PN结的带带隧穿(BTBT)电流来读取信号大小。