CMOS有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究

玛丽娅，李豫东，郭 旗∗，刘昌举，文 林，汪 波

(1.中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室，

新疆电子信息材料与器件重点实验室，中国科学院新疆理化技术研究所，新疆乌鲁木齐 830011；2.中国科学院大学，北京 100049； 3.重庆光电技术研究所，重庆 400060)

CMOS有源像素图像传感器的电子辐照损伤效应研究

玛丽娅1，2，李豫东1，郭 旗1∗，刘昌举3，文 林1，汪 波1，2

(1.中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室，

新疆电子信息材料与器件重点实验室，中国科学院新疆理化技术研究所，新疆乌鲁木齐 830011；2.中国科学院大学，北京 100049； 3.重庆光电技术研究所，重庆 400060)

对某国产CMOS图像传感器进行了两种不同能量的电子辐照试验，在辐照前后及退火过程中采用离线测量方法，考察了暗信号、饱和电压、光谱响应特性等参数，分析了器件的电子辐照效应损伤机理。结果表明:暗信号和暗信号非均匀性都随着辐照剂量的增加及高温退火时间的延长而增大；饱和电压在两种能量电子辐照下均出现较大幅度的减小，并在高温退火过程中有所恢复；光谱响应特性无特别明显变化。经分析，暗电流、饱和电压的变化主要由辐照诱发的氧化物陷阱电荷导致的光敏二极管耗尽层展宽和界面陷阱电荷密度增大导致产生-复合中心的增加所引起。

电子辐照；CMOS有源像素传感器；暗信号

1 引 言

固态图像传感器是星敏感器中的核心部件。从二十世纪七十年代末和八十年代初开始，电荷耦合器件(CCD)成为星敏感器的首选图像传感器。……