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长脉冲激光对组成CCD图像传感器的MOS光敏单元的硬破坏机理研究

毕娟 张喜和 倪晓武

长脉冲激光对组成CCD图像传感器的MOS光敏单元的硬破坏机理研究

毕娟, 张喜和, 倪晓武
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  • 以帧转移型面阵CCD图像传感器为例,采用有限元法研究了波长1.06 m,脉宽ms量级长脉冲Nd:YAG激光与组成CCD传感器的MOS光敏单元的作用过程及硬破坏机理.建立了长脉冲激光辐照MOS光敏单元的热力耦合模型,模拟了MOS光敏单元的温度分布和应力分布.研究结果表明:在长脉冲激光作用下,由于S层表面径向压应力超过其抗压强度引起MOS光敏单元出现了OS层间分裂,进而受径向、环向和轴向压应力的共同作用下,在光敏单元还未熔融时,层间分裂就扩大至光敏单元的整个OS层间.OS层间完全分裂会使光敏单元发生硬破坏,并造成CCD传感器中激光照射区的单个或一列光敏单元的功能完全失效.文章的研究结果可为CCD图像传感器的激光损伤及防护提供必要的理论依据.
    • 基金项目: 国防基础科学研究计划(批准号:A3620060122 )资助的课题.
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    Sun C W 2002 The Effect of Laser Irradiation (Beijing: National Defence Industry Press) p10-29 (in Chinese) [孙承纬 2002 激光辐照效应(北京:国防工业出版社)第10-29页]

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    Sun C W 2002 The Effect of Laser Irradiation (Beijing: National Defence Industry Press) p10-29 (in Chinese) [孙承纬 2002 激光辐照效应(北京:国防工业出版社)第10-29页]

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-07
  • 修回日期:  2011-05-10
  • 刊出日期:  2011-11-15

长脉冲激光对组成CCD图像传感器的MOS光敏单元的硬破坏机理研究

  • 1. 长春理工大学理学院,长春 130022;
  • 2. 南京理工大学理学院,南京 210094
    基金项目: 

    国防基础科学研究计划(批准号:A3620060122 )资助的课题.

摘要: 以帧转移型面阵CCD图像传感器为例,采用有限元法研究了波长1.06 m,脉宽ms量级长脉冲Nd:YAG激光与组成CCD传感器的MOS光敏单元的作用过程及硬破坏机理.建立了长脉冲激光辐照MOS光敏单元的热力耦合模型,模拟了MOS光敏单元的温度分布和应力分布.研究结果表明:在长脉冲激光作用下,由于S层表面径向压应力超过其抗压强度引起MOS光敏单元出现了OS层间分裂,进而受径向、环向和轴向压应力的共同作用下,在光敏单元还未熔融时,层间分裂就扩大至光敏单元的整个OS层间.OS层间完全分裂会使光敏单元发生硬破坏,并造成CCD传感器中激光照射区的单个或一列光敏单元的功能完全失效.文章的研究结果可为CCD图像传感器的激光损伤及防护提供必要的理论依据.

English Abstract

参考文献 (12)

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