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公开(公告)号：CN108955906B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810683221.1
申请日：2018-06-27
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明提出一种应用于单光子探测器的时间‑模拟转换电路，包括：淬灭电路、RS触发器F、传输门TG、单刀双掷开关S、采样电容C和源极跟随电路；淬灭复位控制SPAD的淬灭复位以及控制雪崩信号的传输，RS触发器由雪崩信号控制追踪保持电路对与曝光信号同步的三角波采样，从而得到与光子飞行时间线性相关的电压值，且RS触发器起到对采样追踪电路复位的作用。单刀双掷开关在复位与光子飞行时间测量阶段给追踪保持电路提供不同的参考信号。本发明由触发器构成，电路结构简单，控制时序信号较少，占用面积较小，能够达到较高的填充系数，适用与大规模的像素阵列。且具有较高的输出范围，因此具有较小的时间分辨率，适用于较为精密的光子飞行时间的测量。
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公开(公告)号：CN108955906A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810683221.1
申请日：2018-06-27
Applicant: 南京邮电大学 , 南京邮电大学南通研究院有限公司
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明提出一种应用于单光子探测器的时间‑模拟转换电路，包括：淬灭电路、RS触发器F、传输门TG、单刀双掷开关S、采样电容C和源极跟随电路；淬灭复位控制SPAD的淬灭复位以及控制雪崩信号的传输，RS触发器由雪崩信号控制追踪保持电路对与曝光信号同步的三角波采样，从而得到与光子飞行时间线性相关的电压值，且RS触发器起到对采样追踪电路复位的作用。单刀双掷开关在复位与光子飞行时间测量阶段给追踪保持电路提供不同的参考信号。本发明由触发器构成，电路结构简单，控制时序信号较少，占用面积较小，能够达到较高的填充系数，适用与大规模的像素阵列。且具有较高的输出范围，因此具有较小的时间分辨率，适用于较为精密的光子飞行时间的测量。
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公开(公告)号：CN110515017B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201911014859.7
申请日：2019-10-24
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H01L43/06
Abstract: 本发明公开了一种超高灵敏度磁场传感器，属于磁场探测技术领域，包括N+硅衬底，在N+硅衬底上方形成绝缘体层，在绝缘体层上方形成硅外延层，硅外延层包括设置在中部的N+区和对称设置在外侧的P+区，两个P+区均依次通过对称设置的P‑漂移区、P‑沟道区与N+区相接；在P‑沟道区上方依次设有栅介质层和栅极，在P‑漂移区的上方设有场氧化层，以中间的N+区为中心，形成左右镜像对称的器件结构。该器件基于全耗尽SOI（silicon‑on‑insulator，绝缘体上硅）工艺实现，本发明提出的两个磁场传感器可以组成一个二维磁场传感器，能够对平行于器件平面的二维磁场进行检测。
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公开(公告)号：CN110113041A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910333231.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H03K19/0185 , H03K19/003 , G06F17/50
Abstract: 本发明提出一种应用于单光子探测器的高线性度、低功耗和具有较长保持能力的时间-幅度转换电路，该电路由1个计时电容C，3个反相器和15个MOS管组成，NMOS管MN0、MN1、MN2和PMOS管MP2、MP3组成电流镜结构，为计时电容C充电提供稳定持续的电流。MP1和MP4组成一种高输出阻抗的主控开关，控制计时电容C稳定的充电。MP0、MN3、MN4、MN5作为MOS开关控制计时电容C的使能与复位。MP6和MP7组成源极跟随器，将计时电容C上的电压变化读出。反相器INV0、INV1、INV2和MP5、MN6组成使能信号产生电路。本发明整体电路结构简单，管子数量少，最终达到了计时电容C在积分过程中积分电流稳定，具有很高的积分线性度，降低了开关节点处的时钟馈通效应，有效减缓了开关关闭后的漏电现象。
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公开(公告)号：CN109765778A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811493512.0
申请日：2018-12-07
Applicant: 南京邮电大学
Abstract: 本发明公开了一种时间-模拟转换电路及单光子飞行时间测量方法，该电路包括信号输入逻辑单元、计时单元、电压保持单元以及读出单元。信号输入逻辑单元将光子信号转换为逻辑电平，其输入端分别接收光子信号、开始信号和停止信号，其输出端接计时单元的输入端；计时单元包括提供稳定充电电流的电流镜结构、提供电流源的电流镜结构以及计时电容，计时电容开始计时后其极板电压随时间线性增加；电压保持单元用于保持计时电容极板电压，其输入端连接计时单元的输出端，其输出端接读出单元，读出单元读出极板电压信号。本发明的制造工艺和CMOS工艺兼容，制造成本低、成品率高。同时该时间-模拟转换电路还具备高填充因子、高分辨率、大测量范围的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109148637B
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN201811099642.6
申请日：2018-09-20
Applicant: 南京邮电大学
IPC: H01L31/107 , H01L31/0232 , H01L31/18
Abstract: 本发明公开了一种具有阶梯光栅结构的单光子雪崩二极管探测器及制作方法，该二极管探测器沿竖直方向从下往上依次包括有源区、内层介质区、金属隔离介质区和顶部介质区；所述金属隔离介质区内设有第一金属互连区和阶梯光栅结构；所述顶部介质区内设有第二金属互连区；所述第一金属互连区和第二金属互连区在竖直方向上不遮挡所述阶梯光栅结构。本发明通过在金属隔离介质区中引入五级阶梯光栅结构，通过光的衍射效应，增加了有源区内的雪崩区的光子产生率，从而进一步提高器件的光子探测效率，有利于增强器件探测近红外光子的能力。上述探测器可由标准CMOS工艺制作，具有集成度高、功耗低、抗干扰能力强等优点。
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公开(公告)号：CN109765544B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN201910066857.6
申请日：2019-01-24
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G01S7/4863
Abstract: 本发明公开了一种单光子3D激光雷达探测器的光子同步检测电路及方法，包括RS触发器一RSFF_1、RS触发器二RSFF_2、RS触发器三RSFF_3、RS触发器四RSFF_4、判断电路以及触发/复位电路，判断电路由一个电容网络和一个比较器CMP组成。判断电路将雪崩脉冲信号个数同时通过电容网络的充放电过程转化为一定的电压阈值VA，再通过比较器CMP对比所设定的参考电压信号Vref，实现同步检测、抑制噪声的功能。本发明占用的芯片版图面积小，有效地提高了SPAD像素单元的填充因子，提高了SPAD阵列探测器的集成度；电路复杂度低，制造工艺完全和CMOS工艺兼容，制造成本低，各个电路之间的性能一致性好，成品率高。
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公开(公告)号：CN109031925B
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201810599061.2
申请日：2018-06-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G04F10/00
Abstract: 本发明公开了一种应用于单光子探测器的紧凑型时间‑模拟转换电路，包括1个RS触发器、1个计时电容C和8个MOS管；其中MP0与MP1组成差分结构作为输入级，MN1与MP1组成互补型CMOS开关，MP0、MN1、MP1三个MOS管共同组成控制逻辑控制计时电容C的放电；MP2和MP3作为两个PMOS开关，控制计时电容C的复位操作；MN2和MN3组成源级跟随器，将计时电容C上的电压大小读出。本发明采用电容面积小，管子数量少，结构简单，达到了大幅度减小电路版图的面积的效果，提高了电路密度和集成度，有效地提高了像元的填充因子，同时还降低电路的整体功耗和制造成本低，各个电路之间的性能一致性好，成品率高。
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公开(公告)号：CN110515017A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201911014859.7
申请日：2019-10-24
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种超高灵敏度磁场传感器，属于磁场探测技术领域，包括N+硅衬底，在N+硅衬底上方形成绝缘体层，在绝缘体层上方形成硅外延层，硅外延层包括设置在中部的N+区和对称设置在外侧的P+区，两个P+区均依次通过对称设置的P-漂移区、P-沟道区与N+区相接；在P-沟道区上方依次设有栅介质层和栅极，在P-漂移区的上方设有场氧化层，以中间的N+区为中心，形成左右镜像对称的器件结构。该器件基于全耗尽SOI（silicon-on-insulator，绝缘体上硅）工艺实现，本发明提出的两个磁场传感器可以组成一个二维磁场传感器，能够对平行于器件平面的二维磁场进行检测。
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公开(公告)号：CN109031925A
公开(公告)日：2018-12-18
申请号：CN201810599061.2
申请日：2018-06-12
Applicant: 南京邮电大学
IPC: G04F10/00
Abstract: 本发明公开了一种应用于单光子探测器的紧凑型时间‑模拟转换电路，包括1个RS触发器、1个计时电容C和8个MOS管；其中MP0与MP1组成差分结构作为输入级，MN1与MP1组成互补型CMOS开关，MP0、MN1、MP1三个MOS管共同组成控制逻辑控制计时电容C的放电；MP2和MP3作为两个PMOS开关，控制计时电容C的复位操作；MN2和MN3组成源级跟随器，将计时电容C上的电压大小读出。本发明采用电容面积小，管子数量少，结构简单，达到了大幅度减小电路版图的面积的效果，提高了电路密度和集成度，有效地提高了像元的填充因子，同时还降低电路的整体功耗和制造成本低，各个电路之间的性能一致性好，成品率高。
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