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1. (WO2018018762) COMPOSITE DIELECTRIC GRATE-BASED DOUBLE-DEVICE PHOTOSENSITIVE DETECTION UNIT, DETECTOR AND METHOD THEREFOR
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Pub. No.:    WO/2018/018762    International Application No.:    PCT/CN2016/102679
Publication Date: 01.02.2018 International Filing Date: 20.10.2016
IPC:
H01L 27/146 (2006.01), H04N 5/374 (2011.01), H04N 5/335 (2011.01)
Applicants: NANJING UNIVERSITY [CN/CN]; No.22 Hankou Road Nanjing, Jiangsu 210023 (CN)
Inventors: MA, Haowen; (CN).
YAN, Feng; (CN).
BU, Xiaofeng; (CN).
SHEN, Chen; (CN).
ZHANG, Limin; (CN).
YANG, Cheng; (CN).
MAO, Cheng; (CN)
Agent: NANJING ZHISHI LAW FIRM OF INTELLECTUAL PROPERTY; 9F, Block B, Nanjing Sci-Tech Center, 5# Xinmofan Road Nanjing, Jiangsu 210009 (CN)
Priority Data:
201610592997.3 25.07.2016 CN
Title (EN) COMPOSITE DIELECTRIC GRATE-BASED DOUBLE-DEVICE PHOTOSENSITIVE DETECTION UNIT, DETECTOR AND METHOD THEREFOR
(FR) UNITÉ DE DÉTECTION PHOTOSENSIBLE À DOUBLE DISPOSITIF ET À GRILLE DIÉLECTRIQUE COMPOSITE, DÉTECTEUR ET PROCÉDÉ ASSOCIÉ
(ZH) 基于复合介质栅的双器件光敏探测单元、探测器及其方法
Abstract: front page image
(EN)The invention discloses a composite dielectric gate-based double-device photosensitive detection unit, a detector and a method therefor. The photosensitive detection unit comprises a composite dielectric gate MOS-C portion and a composite dielectric gate MOSFET portion. The two portions are formed above the same P-type semiconductor substrate and share a charge coupling layer. A plurality of the photosensitive detection units are arranged on the same P-type semiconductor substrate in an array to form a detector, and adjacent unit pixels in the detector are isolated through a deep groove isolation region and a P+-type injection region below the isolation region. During detection, the P-type semiconductor substrate of the composite dielectric gate MOS-C portion is photosensitive, and then photoelectrons are coupled to the charge coupling layer, and the photoelectron signals are read through the composite dielectric gate MOSFET portion. According to the invention, detection of optical signals can be well achieved, and a better weak light response and linearity are achieved without any obvious saturation phenomenon, and the invention has a larger dynamic range and relatively higher quantum efficiency.
(FR)L'invention concerne une unité de détection photosensible à double dispositif et à grille diélectrique composite, un détecteur et un procédé associé. L'unité de détection photosensible comprend une partie MOS-C à grille diélectrique composite et une partie MOSFET à grille diélectrique composite. Les deux parties sont formées au-dessus du même substrat semi-conducteur de type P et partagent une couche de couplage de charge. Une pluralité d'unités de détection photosensibles sont disposées sur le même substrat semi-conducteur de type P dans un réseau pour former un détecteur, et les pixels d'unité adjacents dans le détecteur sont isolés par l'intermédiaire d'une région d'isolation de rainure profonde et d'une région d'injection de type P+ au-dessous de la région d'isolation. Pendant la détection, le substrat semi-conducteur de type P de la partie MOS-C de grille diélectrique composite est photosensible, puis des photo-électrons sont couplés à la couche de couplage de charge et les signaux de photo-électrons sont lus à travers la partie MOSFET à grille diélectrique composite. Selon l'invention, la détection de signaux optiques peut être obtenue de façon satisfaisante, une meilleure réponse et linéarité à la lumière faible est obtenue sans aucun phénomène de saturation évident, et l'invention présente une plage dynamique plus grande et une efficacité quantique relativement plus élevée.
(ZH)本发明公开了一种基于复合介质栅的双器件光敏探测单元、探测器及其方法。其中,光敏探测单元包括复合介质栅MOS-C部分和复合介质栅MOSFET部分,这两部分形成在同一P型半导体衬底的上方,并共用电荷耦合层。多个上述光敏探测单元在同一P型半导体衬底上排成阵列形成探测器,探测器中相邻单元像素之间通过深槽隔离区以及隔离区下方的P+型注入区来实现隔离。探测时,复合介质栅MOS-C部分的P型半导体衬底感光,然后将光电子耦合到电荷耦合层,光电子信号通过复合介质栅MOSFET部分进行读取。本发明可以很好地实现光信号的探测,具有较好的弱光响应和线性度,同时没有明显的饱和现象,有比较大的动态范围和比较高的量子效率。
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
African Regional Intellectual Property Organization (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
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European Patent Office (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: Chinese (ZH)
Filing Language: Chinese (ZH)