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质子辐射下互补金属氧化物半导体有源像素传感器暗信号退化机理研究

汪波 李豫东 郭旗 刘昌举 文林 任迪远 曾骏哲 玛丽娅

质子辐射下互补金属氧化物半导体有源像素传感器暗信号退化机理研究

汪波, 李豫东, 郭旗, 刘昌举, 文林, 任迪远, 曾骏哲, 玛丽娅
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  • 对某国产0.5 μm工艺制造的互补金属氧化物半导体有源像素传感器进行了10 MeV质子辐射试验, 当辐射注量达到预定注量点时, 采用离线的测试方法, 定量测试了器件暗信号的变化情况. 试验结果表明, 随着辐射注量的增加暗信号迅速增大. 采用MULASSIS (multi-layered shielding simulation software)软件计算了电离损伤剂量和位移损伤剂量, 在与γ辐射试验数据对比的基础上, 结合器件结构和工艺参数, 建立了分离质子辐射引起的电离效应和位移效应理论模型, 深入分析了器件暗信号的退化机理. 研究结果表明, 对该国产器件而言, 电离效应导致的表面暗信号和位移效应导致的体暗信号对整个器件暗信号退化的贡献大致相当.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11005152)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-30
  • 修回日期:  2014-11-07
  • 刊出日期:  2015-04-05

质子辐射下互补金属氧化物半导体有源像素传感器暗信号退化机理研究

  • 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. 中国科学院大学, 北京 100049;
  • 3. 重庆光电技术研究所, 重庆 400060
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11005152)资助的课题.

摘要: 对某国产0.5 μm工艺制造的互补金属氧化物半导体有源像素传感器进行了10 MeV质子辐射试验, 当辐射注量达到预定注量点时, 采用离线的测试方法, 定量测试了器件暗信号的变化情况. 试验结果表明, 随着辐射注量的增加暗信号迅速增大. 采用MULASSIS (multi-layered shielding simulation software)软件计算了电离损伤剂量和位移损伤剂量, 在与γ辐射试验数据对比的基础上, 结合器件结构和工艺参数, 建立了分离质子辐射引起的电离效应和位移效应理论模型, 深入分析了器件暗信号的退化机理. 研究结果表明, 对该国产器件而言, 电离效应导致的表面暗信号和位移效应导致的体暗信号对整个器件暗信号退化的贡献大致相当.

English Abstract

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