光子学报
2023, 52(11): 1111001
激光退火是消除背照式电荷耦合器件(CCD)图像传感器背面势阱的重要工艺。文章研究了激光退火工艺中不同的激光波长、能量密度、光斑交叠率对掺杂杂质激活效率、器件表面形貌、成像质量及紫外量子效率的影响。研究结果表明, 在浅结注入的情况下, 355nm波长激光激活效率要优于532nm激光, 但是355nm激光比532nm激光更易在较低能量密度时使硅片出现龟裂现象。采用2J/cm2能量密度、50%~65%交叠率, 355nm激光能有效激活离子注入的硼离子, 背照式CCD图像传感器成像均匀性好, 紫外量子效率明显提升。
激光退火 电荷耦合器件 图像传感器 背照 laser annealing charge-coupled device image sensor backside-illuminated
湘南学院物理与电子电气工程学院,湖南 郴州 423000
近年来,charge coupled device(CCD)在相关领域有着广泛的研究与应用。线阵CCD的成像形状为直线,可以高效扫描空间平面。利用空间直线在线阵CCD的成像可积聚为同一个像素点的特性及空间平面原点位置的投影信息,提出了一种基于投影积聚特性的目标平面位置测量方法。针对采集到的线阵图像,使用直方图均衡化对数据进行对比度增强,可以稳定提取测量目标的像素位置。在获取多个线阵CCD的直线解算矩阵后,采集被测目标在各个线阵CCD上的像素位置,便可得到穿过目标的多条平面直线方程,最终利用最小二乘法计算出目标的平面位置。对目标在20 cm×20 cm的平面区域内进行了双目测量,实验结果表明,对于线阵CCD模块TSL1401,所提方法的平均测量误差约为0.19 cm,标准差约为0.09 cm,验证了所提方法的有效性。
测量 线阵CCD 目标检测 积聚投影 激光与光电子学进展
2022, 59(22): 2212001
光学 精密工程
2022, 30(13): 1542
1 中国科学院 国家天文台 空间天文与技术重点实验室,北京000
2 中国科学院大学,北京100049
3 广西大学 物理科学与技术学院 广西相对论天体物理重点实验室,广西南宁50004
宇宙线事件是CCD和CMOS空间探测图像中普遍存在的现象,对目标的识别和提取造成了干扰。对于空间天文观测图像,提出了一种基于天文位置定标的识别算法,并在 230帧嫦娥三号月基光学望远镜的CCD图像中,共检测到29 731例宇宙线事件。与传统的拉普拉斯算法相比,本算法检测到的宇宙线事件总数多11.14%,多出的部分主要是形态与星像类似的宇宙线事件;在拉普拉斯算法检测到的样本中,98.07%可被本算法检测到;对本算法没有检测到的1.93%样本进行了检查,发现其中48.64%为恒星星像,是错误识别。分析统计了宇宙线事件在月基光学望远镜CCD靶面上的电子沉积分布,和哈勃太空望远镜的两个CCD探测器的结果对比,发现两者形态类似,但前者的峰值略高;进一步分析了宇宙线事件入射角度在CCD靶面上的二维分布,发现在两个方向上有明显超出,可以理解为探测器在嫦娥三号着陆器内部等效铝厚度较小。最后,本文提取出所有识别出的宇宙线事件的形态,建立了“CCD探测器宇宙线实体样本库”,可为空间天文望远镜图像仿真系统提供依据。
月基光学望远镜 电荷耦合器件 宇宙线 天文位置定标 天光背景拟合 lunar-based ultraviolet telescope charge coupled device cosmic rays astrometry sky light background fitting 光学 精密工程
2021, 29(10): 2330