[发明专利]一种TDICMOS探测器的筛选测试方法

说明书

一种TDICMOS探测器的筛选测试方法，涉及一种TDICMOS探测器的筛选测试系统，解决现有技术无法满足高空间分辨率的成像应用的问题，采用CTE和TDI两种工作模式结合的筛选测试方法。针对不同像素增益(电荷电压转换比)及PGA增益，不同温度和不同积分级数及单级积分时间长度下的暗电流将影响测试获得的满阱电荷数，从而获得的最大信噪比和动态范围是不同的，为准确的进行评估，在低温下采用短曝光时间进行暗噪声的测试，在恒定的低温下采用改变入射光能量的方式获得满阱电荷数；然后根据入射的光能量的等效光子数计算最大动态范围和信噪比的成像参数。

技术领域

本发明涉及一种TDICMOS探测器的筛选测试方法，具体涉及一种进行缺 陷探测器筛选及性能最优化的参数设计的TDICMOS探测器的筛选测试系统。

背景技术

CMOS图像传感器和CCD相比，不需要多种工作电压的驱动电路，也不需 要外部的视频处理器进行模数转换等操作，具有体积小、重量轻、功耗低的优 点。但由于CMOS图像传感器的工作电压低，和CCD相比，像素内能存储的电 荷量偏少。当把CMOS内的读出电路的电荷电压转换比设置得较小，则可在较 宽的入射光能量范围工作，但读出噪声偏高；当把CMOS内的读出电路的电荷 电压转换比设置得较大，则读出噪声可降低，但仅能在较窄的入射光能量范围 工作。因此可以把高、低电荷电压转换比的图像进行组合，同时获得高空间和 光谱分辨率的光谱图像最佳的信噪比和动态范围。

发明内容

本发明为解决现有技术无法满足高空间分辨率的成像应用的问题，提供一 种基于TDICMOS探测器的筛选测试方法。

一种TDICMOS探测器的筛选测试方法，采用电荷转移效率测试模式和TDI 测试模式相结合的方式进行探测器筛选测试；

步骤一、探测器缺陷筛选测试，在TDI工作模式下，采用TDI不同级数的 工作模式，测试输出图像的灰度值偏差；在CTE工作模式下，对所述TDI不同 的级数下测试输出的图像灰度值组成为：

dn₁＝dn_tdi

dn₂＝(dn_tdi+dn_dark)×η_CTE+dn_tdi×(1-η_CTE)×η_CTE

式中i为大于0的正整数，dn_tdi为单级TDI获得的灰度值，dn_dark为单级暗电 流获得的灰度值；dn_i为在CTE模式工作下第i行输出图像的灰度值，η_CTE为测试 得到的转移效率；

当在低温测试环境下忽略暗电流的影响后，输出的图像灰度值为：

dn₁＝dn_tdi

dn₂＝dn_tdi×η_CTE+dn_tdi×(1-η_CTE)×η_CTE

在CTE工作模式下根据不同行输出图像的灰度值，测试得到的转移效率 η_CTE，按照下述公式对图像的灰度值进行恢复，然后进行恢复后的像元灰度值比 较，完成探测器缺陷筛选测试；

dn_{restore_1}＝dn₁