基于CMOS技術(shù)設(shè)計智能探測器研究
(6)鈍化版本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/194329.htm
與常規(guī)CMOS工藝的不同之處是,為了避免影響透光,在刻壓焊塊上的鈍化層的同時,還要刻掉光電二極管有源區(qū)表面的鈍化層。
這一步也需要重點優(yōu)化。實際上,我們已經(jīng)作了一些優(yōu)化工作。例如,可先不做孔和有源區(qū)光刻,等刻完鈍化后再用該版掩蔽濕法刻去光電二級管有源區(qū)的厚氧化層。這樣,可以省去刻鋁后的PECVD氧化硅鈍化,另外還可提高氧化層刻蝕的終點監(jiān)測。但是,該方法也存在一定的缺點,即橫向鉆蝕較厲害。故尚有待于進一步優(yōu)化。
5 測試結(jié)果
我們使用類似于圖1的系統(tǒng)對智能探測器的噪聲進行了測試,結(jié)果表明,其運行速度達到了每秒1 MHz的數(shù)據(jù)輸出速率。不同增益水平下的輸出噪聲如圖5所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn),從0.5pF至3.5pF的所有增益范圍內(nèi),智能探測器的噪聲水平均達到了1250uV-230uV的水平。這個水平完全可以達到食品檢測和安全檢測所要求的精度。
6 結(jié)論
本文討論的集成光電智能探測器,是基于CMOS技術(shù)設(shè)計和制造的片上系統(tǒng)。在一片硅片上,既實現(xiàn)了傳感器功能,又實現(xiàn)了CMOS信號處理電路,有效地提高了芯片的處理能力和附加價值。經(jīng)測試,其功能完全符合設(shè)計要求,讀出速度達到1 MHz的水平,而噪聲水平在0.5pF-3.5pF的增益范圍內(nèi),達到1250uV-230uV,具備應(yīng)用于食品檢測和工業(yè)CT等X射線探測領(lǐng)域的基本條件。
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