基于负压钳位层结构的高速有源像素装置

技术特征：
1.一种基于负压钳位层结构的高速有源像素装置，其特征是，对于n型ppd，包括高浓度p掺杂的钳位层、n掺杂区和低浓度p掺杂的高阻衬底，两个p掺杂区与n掺杂区分别形成一个p

n突变结和一个线性缓变结，钳位层连接负电压。2.如权利要求1所述的基于负压钳位层结构的高速有源像素装置，其特征是，p

n突变结和线性缓变型pn结的耗尽区宽度分别为：和线性缓变型pn结的耗尽区宽度分别为：其中ε
r
、ε0分别为硅的相对介电常数和真空介电常数，v
n
、v
pinning-layer
分别为n区的最高电势和钳位层的外接电压，q为单位电荷量，n为n区掺杂浓度，α
j
为线性缓变结的掺杂浓度梯度，记n区的纵深长度为l，n区中未耗尽区的纵深长度为l
n
，根据突变结和线性缓变结的耗尽区分布特性，x
d1
、x
d2
、l、l
n
的关系表示为：l
n
＝l-x
d1-x
d2 (3)钳位电压v
pin
定义为ppd转移完所有电荷后的最高电势，根据此定义，方程(3)中当l
n
＝0时，计算出的v
n
即为钳位电压v
pin
，即当为钳位层施加一个负电压时，由方程(4)可知v
pinning-layer
<0，为了保持等式成立，v
pin
将会被拉低，ppd与fd的电压差将会增大，大电压差导致的横向电场增大，使光生电子更快地从ppd转移至fd。3.如权利要求1所述的基于负压钳位层结构的高速有源像素装置，其特征是，对于p型ppd，包括高浓度n掺杂的钳位层、p掺杂区和低浓度n掺杂的高阻衬底，两个n掺杂区与p掺杂区分别形成一个n

p突变结和一个线性缓变结，钳位层连接正电压。

技术总结
本发明涉及模拟集成电路设计领域，为通过提高PPD与FD的电势差，让光生电子聚集在靠近传输栅的位置，最终提高光生电子的转移速率、转移效率。为此，本发明采取的技术方案是，基于负压钳位层结构的高速有源像素装置，对于N型PPD，包括高浓度P掺杂的钳位层、N掺杂区和低浓度P掺杂的高阻衬底，两个P掺杂区与N掺杂区分别形成一个P


技术研发人员：高静 敖靖华 高志远 聂凯明 徐江涛
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/9/2