1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
3 上海科技大学 信息科学与技术学院，上海 201210
4 南通智能感知研究院，江苏 南通 226000
提出了一种基于0.35 μm高压CMOS工艺的线性雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode，APD）。APD采用了横向分布的吸收区-电荷区-倍增区分离（Separate Absorption，Charge and Multiplication，SACM）的结构设计。横向SACM结构采用了高压CMOS工艺层中的DNTUB层、DPTUB层、Pi层和SPTUB层，并不需要任何工艺修改，这极大的提高了APD单片集成设计和制造的自由度。测试结果表明，横向SACM线性APD的击穿电压约为114.7 V。在增益M = 10和M = 50时，暗电流分别约为15 nA和66 nA。有效响应波长范围为450 ~ 1050 nm。当反向偏置电压为20 V，即M = 1时，峰值响应波长约为775 nm。当单位增益（M = 1）时，在532 nm处的响应度约为最大值的一半。
雪崩光电二极管 横向SACM 高压CMOS工艺 击穿电压 avalanche photodiode lateral SACM high voltage CMOS breakdown voltage
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 上海科技大学 信息科学与技术学院,上海 201210
采用标准CMOS工艺制备的n+-p-π-p+结构的线性APD,其倍增区p层的掺杂分布极大地影响着器件的性能.采用Silvaco仿真软件对倍增区p层进行了设计仿真,研究了p层的注入剂量和注入峰值浓度深度对器件特性的影响.仿真结果表明,设定器件增益为50,在p层的最佳注入剂量为1.82×1012/cm2,峰值浓度深度为2.1 μm左右的最佳工艺条件下,器件的工作电压为73.1 V,过剩噪声因子为4.59,过剩噪声指数在0.34~0.45之间(波长λ=800 nm),优于目前已报道的结果.通过工艺的优化,器件的性能可以得到进一步提高.
标准CMOS工艺 线性APD 掺杂分布 峰值浓度深度 仿真 standard CMOS process linear APD doping distribution depth of peak concentration simulation
中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件实验室，上海 200083
设计了一种用于研究在电阻阵像素单元中使用过驱动技术的电路结构。与 国外过驱动技术的实现方式相比，该方式采用开环控制形式，省去了系统闭环计算和查 表环节，节省了系统资源，改善了系统的实时性。该电 路结构是通过分析过驱动技术原理而设计的，能满足对电阻阵微桥电阻热响应时间t1、过驱动因子Kod和温度动态范围的研究 要求，而且符合像素单元面积的限制条件，其Kod在1～1.5的范围内是可调的。对该电路进行了仿真、版 图设计，并请华润上华公司(CSMC)用0.5m工艺进行了流片，最后用搭建的测试系统对该电路的功能进行了验证。 结果表明，该电路的过驱动因子符合设计要求。
像素单元 过驱动技术 热响应 电阻阵列 pixel unit overdrive technology thermal response resistor array
