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[发明专利]有效降低暗电流的复合介质栅光敏探测器及其工作方法-CN202310587176.0在审
发明人：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 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：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。
有效降低电流复合介质光敏探测器及其工作方法

[发明专利]一种有效降低随机电报噪声的复合介质栅光敏探测器-CN202310130225.8在审
发明人：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 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：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。
一种有效降低随机电报噪声复合介质光敏探测器

[发明专利]一种全局快门图像传感器像素单元及工作方法-CN202310045007.4在审
发明人：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 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H04N25/76 文献下载
摘要：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。
一种全局快门图像传感器像素单元工作方法

[发明专利]具有增加的有效晶体管沟道宽度的复合介质栅光敏探测器-CN202310130063.8在审
发明人：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 -专利权人：南京大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有增加的有效晶体管沟道宽度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，二者均包括复合介质栅结构，并通过衬底中设置的浅沟槽隔离区实现功能分离；复合介质栅结构自下而上包括底层介质层、浮栅、顶层介质层和控制栅；复合介质栅MOSFET部分的浮栅为非平面结构。本发明通过改变光敏探测器中的复合介质栅MOSFET结构，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。
具有增加有效晶体管沟道宽度复合介质光敏探测器

[发明专利]一种多栅的复合介质栅光敏探测器及工作方法-CN202211645057.8在审
发明人：闫锋;刘泉;朱千琳;蒋俊杰;宋年华;程方龙;高党辉;段爽;马浩文;卜晓峰 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H01L31/113 文献下载
摘要：本发明公开了一种多栅的复合介质栅光敏探测器及工作方法。其光敏探测器包括形成在同一衬底上的感光晶体管和读取晶体管，感光晶体管和读取晶体管共用一个复合介质栅，复合介质栅包括第一底层介质层、电荷耦合层、顶层介质层和控制栅，读取晶体管设有源端和漏端，读取晶体管的衬底上还依次设有第二底层介质层和选择栅，第二底层介质层和选择栅与复合介质栅为独立的两部分。本发明光敏探测器的读出方式包括通过在线性区读电流的方式或者通过源跟随读电压的方式。本发明基于多栅结构的复合介质栅光敏探测器为传统的复合介质栅光敏探测器提供了降低噪声和多种读出方式和工作模式的选择，为复合介质栅光敏探测器在成像应用上提供了更多的选择和功能。
一种复合介质光敏探测器工作方法

[发明专利]基于复合介质栅电容的电压式全局快门光敏探测器及方法-CN202211271678.4在审
发明人：闫锋;朱千琳;常峻淞;陈辉;王子豪;沈凡翔;刘泉 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于复合介质栅电容的电压式全局快门光敏探测器及方法。该探测器的单元中，全局快门结构设置在复合介质栅MOS电容和读取晶体管之间，具体包括开关晶体管和开关电容，开关晶体管的结构包括底层绝缘介质层、控制栅极和源漏极，开关晶体管的源极与复合介质栅MOS电容相连，开关晶体管漏极对地串联接上开关电容，电荷信号从复合介质栅MOS电容耦合到开关电容上，从而将电荷信号转化为电压信号；读取晶体管的控制栅与开关晶体管的源极相连；电压信号从读取晶体管的控制栅端输入，由读取晶体管的漏极读出。本发明能在传统的光敏探测器基础上实现全局曝光功能，并且可以有效解决感光界面处的由暗电流导致的模拟域噪声。
基于复合介质电容电压全局快门光敏探测器方法

[发明专利]基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法-CN202210051765.2在审
发明人：闫锋;陈辉;沈凡翔;王子豪;常峻淞;胡心怡;刘泉;朱千琳;李张南;王凯;顾郅扬;柴智;李龙飞;吴永杰;吴天泽;王一鸣 -专利权人：南京大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： H01L27/146 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法。其光敏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、复合介质栅MOSFET部分和光电子调制结构，光电子调制结构包括衬底电极、光电子调制P+掺杂区和光电子调制电极；衬底电极设置在P型半导体衬底的底部；在复合介质栅MOSFET部分的衬底表面设有N型源极和漏极，光电子调制P+掺杂区设置于N型源极和漏极的外围；光电子调制电极位于光电子调制P+掺杂区的表面。本发明可通过控制P型衬底底部和光电子调制P+掺杂区之间的电场实现MOS电容感光时对体区内光电子的收集以及抑制相邻探测器之间的电学串扰，进而有效提高光敏探测器的量子效率以及MTF。
基于复合介质电导光敏探测器及其工作方法

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