Детальная информация

Объект исследования – фоточувствительная КМОП микросхема (ФКМ) с четырьмя видами фотоячеек на одном кристалле, разработанная в АО «НПП «ЭЛАР». Цель работы – исследование фотоэлектрических характеристик ФКМ с различным видом пикселей, которые отличаются типом затвора и транзистором переноса. В результате работы для каждого вида фотоячеек были измерены: график фотонной калибровки, светосигнальная характеристика и спектральная характеристика квантовой эффективности. По выходным зависимостям были определены основные фотоэлектрические параметры ФКМ – крутизна преобразования пикселей и шум считывания аналого-цифрового тракта, сигнал насыщения и зарядовая вместимость пикселей. Исследована зависимость полученных данных от вида затвора и от топологии транзистора переноса. Предложены пути оптимизации конструкции и режима работы исследуемой микросхемы. Полученные результаты являются новыми и актуальными для предприятия, так как несут в себе информацию о работе фоточувствительной КМОП микросхемы с ранее не исследованной технологией – 0.18 мкм. Результаты проведенных исследований будут учитываться при разработки будущих ФКМ.

The research object is photosensitive CMOS microchip (PCM) with four types of photocells on a single chip, developed by JSC «SPE «ELAR». The purpose of the work is to investigate the photoelectric characteristics of the PCM with different types of pixels, varying according to the type of shutter and transfer transistor. The work resulted in the definition of the following characteristics for each type of photocell: photon calibration curve, light signal characteristic and quantum efficiency spectral characteristic. Based on the output dependencies, the main photoelectric parameters of the PCM were determined – steepness of pixel conversion and analogue-to-digital path readout noise, saturation signal and charge capacity of photosensitive cells. The dependence of the obtained data on the type of gate and on the topology of the transfer transistor was examined. For researched dies, a number of options for optimizing the operating mode and design are offered. The results obtained are novel and pertinent to the company, as they contain information about the operation of the photosensitive CMOS chip with a previously unexplored technology, namely 0.18 μm. The development of future PCMs will incorporate the results of this research.