~(60)Co-γ射线辐照CMOS有源像素传感器诱发暗信号退化的机理研究
Research on dark signal degradation in ~(60)Co γ-ray-irradiated CMOS active pixel sensor
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文摘
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对某国产0.5μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)N 阱工艺CMOS 有源像素传感器的电离总剂量效应进行了研究,通过~(60)Co-γ 射线辐照试验,着重分析了对辐射最敏感的暗信号和暗信号非均匀性随总剂量退化的物理机理.实验发现,随着辐照剂量的增加,暗信号和暗信号非均匀性显著退化,并且静态偏置条件下器件的辐射损伤最大.暗信号退化的主要原因是光电二极管pn 结和复位晶体管源端N+/Psub 结表面边界周围的SiO_2产生了大量的界面态;暗信号非均匀性显著退化是由于光电二极管的暗信号增大引起.上述工作可为深入研究CMOS 有源像素传感器的抗辐射加固及其辐射损伤评估提供参考. |
其他语种文摘
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A study of ionizing radiation effects is presented for CMOS active pixel sensors manufactured in a 0.5-μm CMOS(complementary metal oxide semiconductor)by n-well technology. The basic mechanisms that may cause failure are also presented. After exposure in γ-rays, the most sensitive parts to radiation–dark signals and dark signal non-uniformity are discussed, i.e. the physical mechanism of the degradation by irradiation. One can see from the experiment that the mean dark signals are dramatically increased with total dose for both operated and static devices. Static device seems more affected by irradiation than operated device. We find that most part of the total dark signal in a pixel comes from the depletion of the photodiode edge at the surface and the rest part is caused by the leakage of the source region of the reset transistor. Dark signal non-uniformity follows the dark current evolution with total dose. Further study of photodiode and LOCOS (local oxidation of silicon) isolation behaviors under irradiation should be done so as to correctly use this qualification techniques on MOS sensors manufactured in CMOS n-well technology process. |
来源
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物理学报
,2014,63(5):056102-1-056102-7 【核心库】
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DOI
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10.7498/aps.63.056102
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关键词
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CMOS 有源像素传感器
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暗信号
;
~(60)Co- 射线
;
损伤机理
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地址
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1.
中国科学院新疆理化技术研究所, 中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室;;新疆电子信息材料与器件重点实验室, 乌鲁木齐, 830011
2.
重庆光电技术研究所, 重庆, 400060
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语种
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中文 |
文献类型
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研究性论文 |
ISSN
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1000-3290 |
学科
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自动化技术、计算机技术 |
基金
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国家自然科学基金
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文献收藏号
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CSCD:5081141
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参考文献 共
31
共2页
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1.
Ogiers W.
Second Round Table on Micro-Nano Technologies for Space Noordwijk,1997
|
被引
1
次
|
|
|
|
2.
Robert C S.
Proc. SPIE 4547,2002:1
|
被引
1
次
|
|
|
|
3.
Stevanovic N.
ISSCC Tech. Dig,2000,43:104
|
被引
1
次
|
|
|
|
4.
Graaf G.
Sensors and Actuators A,2004,110:78
|
被引
1
次
|
|
|
|
5.
Furuta M.
IEEE J. Solid State Circuits,2007,42:766
|
被引
14
次
|
|
|
|
6.
Shoushun C.
IEEE Sensors Journal,2008,8:286
|
被引
6
次
|
|
|
|
7.
刘忠立(译).
先进半导体材料及器件的辐射效应,2008:20
|
被引
1
次
|
|
|
|
8.
吕玲. 3MeV质子辐照对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的影响.
物理学报,2012,61:057202
|
被引
5
次
|
|
|
|
9.
高博. 国产星用VDMOS器件总剂量辐射损伤效应研究.
物理学报,2012,61:176107
|
被引
4
次
|
|
|
|
10.
张孝富. ~(60)Coγ射线对高铝组分Al_(0.5)Ga_(0.5)N基p-i-n日盲型光探测器理想因子的影响.
物理学报,2013,62:076106
|
被引
2
次
|
|
|
|
11.
Zhang X F.
Chinese Physics Letters,2013,30:076102
|
被引
2
次
|
|
|
|
12.
Bogaerts J.
IEEE Trans. Nucl. Sci,2002,49:1513
|
被引
9
次
|
|
|
|
13.
Cohen M.
IEEE Trans. Nucl. Sci,2000,47:2485
|
被引
9
次
|
|
|
|
14.
Goiffon V.
IEEE Trans. Nucl. Sci,2010,57:3087
|
被引
4
次
|
|
|
|
15.
孟祥提.
原子能科学技术,2004,38:231
|
被引
5
次
|
|
|
|
16.
Gamal A E.
IEEE Circuits and Devices Mag,2005,21:6
|
被引
42
次
|
|
|
|
17.
Goiffon V.
Proc. SPIE 686,2008:1
|
被引
1
次
|
|
|
|
18.
Loukianova N V.
IEEE Trans. Electron Devices,2003,50:77
|
被引
4
次
|
|
|
|
19.
刘恩科.
半导体物理学,2003:57,194
|
被引
1
次
|
|
|
|
20.
Hopkinson G R.
Radiation and its Effects on Components and Systems Saint-Malo,1993:401
|
被引
1
次
|
|
|
|
|