公开(公告)号：CN119382704A

公开(公告)日：2025-01-28

申请号：CN202411431536.9

申请日：2024-10-14

Applicant: 南京大学

Inventor： 沈凡翔 ,  刘欣亮 ,  李张南 ,  王凯 ,  陈辉 ,  李铸轩 ,  余苏霖 ,  马浩文 ,  卜晓峰

IPC: H03M1/12 ,  H04N25/772

Abstract: 本发明涉及一种基于复合介质栅双晶体管光敏探测器的双采样读出电路，属于模拟集成电路领域。该双采样读出电路包括探测单元、源漏连接开关、双采样模块和输出信号选通模块，可以提供片内双采样、片外双采样以及单采样的工作模式，适用于单管以及阵列读出，通过利用采样电容的充放电实现对阈值电压的量化，并且可以通过对参考电压的调制去适应ADC的量化范围，以实现与高精度高速的ADC级联。将不进行读出的探测单元的源端与漏端连通，避免漏电流的产生，降低功耗。本发明提出的读出电路显著降低了输出电压的摆幅，提高了读出速度和准确性，同时降低了功耗和噪声，可与低摆幅高精度高速的ADC级联，用于实现图像传感器高画质高帧率的需求。

公开(公告)号：CN118571896B

公开(公告)日：2024-11-19

申请号：CN202411047657.3

申请日：2024-08-01

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: H01L27/146 ,  H04N25/70

Abstract: 本发明公开了一种单读取管多感光管的复合介质栅光敏探测器，属于集成电路领域。所述复合介质栅光敏探测器具有单读取管多感光管的结构，针对该新型结构，本申请特别设计了复合介质栅的结构，使得多个感光晶体管共用一个读取晶体管，从而节省读取晶体管所占的面积，提高了感光晶体管的占空比；且由于多个感光晶体管共用一个读取晶体管，因此读出时可选择多个感光晶体管逐一读出或者多个感光晶体管合并读出，前者适合用于高分辨率的场景需求，后者由于多个像素做平均，有利于减小噪声，适合用于高信噪比的场景需求。

公开(公告)号：CN117395526A

公开(公告)日：2024-01-12

申请号：CN202311233788.6

申请日：2023-09-23

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  高党辉 ,  刘泉 ,  胡心怡 ,  卜晓峰 ,  马浩文

IPC: H04N25/57 ,  H04N25/63 ,  H04N25/618

Abstract: 本发明公开一种针对复合介质栅光敏探测器的加压方法。该方法包括：对于P型MOS电容，曝光时通过控制栅极加非负的电压、衬底加负电压形成耗尽区，实现对光电子的收集，而源极和漏极加非负的电压使源极和衬底、漏极和衬底的PN结反偏，降低暗电流，同时源极和漏极所加电压相同，以防止MOS电容产生亚阈值导通；加压的具体顺序为：首先对深槽隔离区加上负电压，然后依次对衬底、控制栅极、源极和漏极加压，其中，对深槽隔离区加的负电压数值比衬底加的负电压数值低。本发明的加压方法在保证探测器其他特性不恶化的同时，使复合介质栅光敏探测器获得了高满阱、低暗电流，提高了信噪比和动态范围。

公开(公告)号：CN116564985A

公开(公告)日：2023-08-08

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：CN116314223A

公开(公告)日：2023-06-23

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：CN109884612B

公开(公告)日：2023-06-06

申请号：CN201910174228.5

申请日：2019-03-07

Applicant: 南京大学

Inventor： 闫锋 ,  毛成 ,  孔祥顺 ,  张丽敏 ,  卜晓峰

IPC: G01S7/4865 ,  G01S7/4863 ,  G01S17/26

Abstract: 本发明公开了一种多通道单光子雪崩二极管探测器的脉冲时间压缩方法，具体为：多路单光子雪崩二极管组成探测阵列，每路单光子雪崩二极管之间相互独立，且每路单光子雪崩二极管淬灭电路分别与一路脉冲时间压缩电路连接；每路单光子雪崩二极管经过各自对应的淬灭电路作用产生一路宽脉冲信号，宽脉冲信号再由脉冲时间压缩电路进行脉冲时间压缩，产生一路窄脉冲信号；总线电路将多路经脉冲时间压缩后的窄脉冲信号合并到一路总线上作为一个像素点对外输出。本发明的方法能有效避免多通道单光子雪崩二极管探测器因每一路死区时间对总线占用时间过长而导致的信号不可分辨、信号漏判误判等问题，同时能提高总线上信号的传输带宽。

公开(公告)号：CN116074650A

公开(公告)日：2023-05-05

申请号：CN202310045007.4

申请日：2023-01-30

Applicant: 南京大学

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

IPC: H04N25/76 ,  H04N25/532 ,  H01L27/146

Abstract: 本发明公开了一种全局快门图像传感器像素单元及工作方法。该像素单元包括感光收集存储区和信号读取区，感光收集存储区包括衬底感光收集区、第一级电容器、信号存储区、第二级电容器和全局快门开关；全局快门开关包括快门第一端口、快门第二端口和快门第三端口，快门第一端口与信号存储区相连；感光收集存储区还设有对外电压接口，包括像素栅极、像素衬底、快门驱动和快门电源，像素栅极与第二级电容器的第二端口相连，像素衬底与衬底感光收集区相连，快门驱动与快门第二端口相连，快门电源与快门第三端口相连；信号读取区包括读取场效应管，用于输出信号存储区所存储信号。本发明只需要通过两个晶体管的精简结构可实现图像传感器全局曝光的功能。

公开(公告)号：CN107180844B

公开(公告)日：2020-02-18

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：CN104900667A

公开(公告)日：2015-09-09

申请号：CN201510227861.8

申请日：2015-05-06

Applicant: 南京大学

Inventor： 高宏 ,  闫锋 ,  张丽敏 ,  马浩文 ,  卜晓峰 ,  杨程 ,  毛成

IPC: H01L27/146 ,  H01L29/51

CPC classification number: H01L27/14643 ,  H01L29/511

Abstract: 基于复合介质栅MOSFET的多模态双晶体管光敏探测器，所述MOS电容感光晶体管作为光敏单元；所述MOSFET读取晶体管和与此MOSFET读取晶体管相邻的所述MOS电容感光晶体管组成基本包括多列MOS电容组成的感光晶体管和多列MOSFET读取晶体管组成的阵列，其中：由多列在同一个P型衬底上形成的一个MOS电容感光晶体管和一个MOSFET读取晶体管的双晶体管组成的基本像素单元紧密排列组成；所述MOS电容感光晶体管有多列不同形态的感光晶体管和读取晶体管通过多种形态的布局可以充分利用像素空间，提高感光晶体管的面积，提高像素占空比从而提高双晶体管光敏探测器的灵敏度、信噪比和动态范围。

公开(公告)号：CN103165628A

公开(公告)日：2013-06-19

申请号：CN201110417263.9

申请日：2011-12-14

Applicant: 南京大学

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

IPC: H01L27/146

Abstract: 基于复合介质栅MOSFET光敏探测器的多功能曝光成像方法，曝光成像的步骤是:在衬底加一负偏压脉冲Vb，源极或漏极的一端加一正向电压脉冲Vp且另一端浮空、或源极漏极同时加一电压压脉冲Vp，源极和漏极加上了一个大于衬底偏压的偏压脉冲，同时控制栅要加零偏压或加正向偏压脉冲Vg，衬底和源漏区会产生耗尽层；Vg数值范围0~20v,Vb数值范围-20~0v,Vp数值范围0~10V；通过调节电压可以探测器收集光电子从而使器件可以曝光成像,具有低压操作，无暗电流干扰，成像准确，弱光探测，成像速度快等特点。