[发明专利]一种光电二极管的测试方法以及装置

说明书

本发明的实施方式提供一种光电二极管的测试方法以及装置。该测试方法包括：控制施加于至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流；根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压；其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。

技术领域

本发明的实施方式涉及微电子技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种光电二极管的测试方法以及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

光电二极管包括但不限于光生电荷收集区以及传输栅，以钳位光电二极管为例，钳位光电二极管表面形成重掺杂半导体材料层作为钳位层，在钳位层下形成掩埋式光生电荷收集区，这样有助于对PN结进行隔离，抑制Si-SiO₂表面态，减小暗电流的产生，显著提高成像质量，因此钳位光电二极管正逐渐取代常规的PN结光电二极管广泛应用于多种传感器，例如CMOS图像传感器、CCD图像传感器等。

在钳位光电二极管的传输栅具有的电学性能包括但不限于：最大跨导是用于描述钳位光电二极管的传输栅开启/关断速度的性能参数，阈值电压则是用于确定栅压输出的性能参数。然而，由于在钳位光电二极管中光生电荷收集区为埋型设计，使得无法直接对光生电荷收集区施加电压，钳位光电二极管中无法形成源极，导致目前尚没有对传输栅的电学性能进行测试的有效方法。

综上，现有技术无法对钳位光电二极管的性能参数进行测试。

发明内容

钳位光电二极管中，钳位光电二极管表面形成重掺杂半导体材料层作为钳位层，在钳位层下形成掩埋式光生电荷收集区，这样有助于对PN结进行隔离，抑制Si-SiO₂表面态，减小暗电流的产生，显著提高成像质量。在钳位光电二极管的传输栅具有的电学性能包括但不限于最大跨导和阈值电压。本发明人发现，由于在钳位光电二极管中光生电荷收集区为埋型设计，使得无法直接对光生电荷收集区施加电压，钳位光电二极管中无法形成源极，导致目前尚没有对传输栅的电学性能进行测试的技术方案。

为了克服现有技术存在的问题，本发明中提出了一种光电二极管的测试方法以及装置。

本发明实施方式的第一方面中，提供了一种光电二极管的测试方法，光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。该测试方法包括：控制施加于至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流；根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。

在本发明的一个实施例中，根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压，包括以下步骤：根据监测到的测试电流生成漏极传输栅的IV曲线；对漏极传输栅的IV曲线进行求导得到漏极传输栅的最大跨导，和/或，根据漏极传输栅的IV曲线以及对漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定漏极传输栅的阈值电压。