基于SMIC 0.13μm CIS工艺的单光子TOF传感器像素设计 |
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引用本文: | 谢刚,徐渊,张子龙,廉德亮,刘诗琪,王成瑾.基于SMIC 0.13μm CIS工艺的单光子TOF传感器像素设计[J].半导体光电,2018,39(1):42-46. |
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作者姓名: | 谢刚 徐渊 张子龙 廉德亮 刘诗琪 王成瑾 |
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作者单位: | 深圳大学信息工程学院,深圳,518060;深圳技术大学大数据与互联网学院,深圳,518118 |
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摘 要: | 设计了一种基于SMIC 0.13μm CIS工艺的单光子飞行时间(TOF)传感器像素结构。针对传统单光子雪崩二极管(SPAD)结构的不足,采用p阱和STI共同作为保护环,避免器件提前发生边缘击穿从而减小器件面积,增加深n阱使有源区耗尽层变窄,从而降低雪崩击穿电压,增加硅外延层将器件的光谱响应峰值转移到所需要的光波长,以此提高器件对指定波长光的吸收能力。通过浮动SPAD阳极电压的方式,采用低压CMOS晶体管实现主动式淬灭电路从而快速地控制雪崩电流淬灭,以达到缩短死区时间的目的。通过SILVACO TCAD和Cadence IC设计套件对工艺、像素器件结构以及相关电路进行仿真,验证了该设计的可行性。
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关 键 词: | 飞行时间传感器 SILVACO TCAD 器件面积 雪崩击穿电压 单光子雪崩二极管 主动式淬灭电路 |
收稿时间: | 2017/6/11 0:00:00 |
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