GaN基紫外探测器读出电路注入效率

发布时间：2018-09-03 14:52

【摘要】：读出电路的注入效率是决定紫外焦平面探测器性能的重要因素。基于Ga N基p-i-n结构日盲紫外探测器以及CTIA结构读出电路的等效模型,对探测器信号读出的电荷注入效率进行了分析,得到了注入效率的表达式。分析了注入效率与积分时间、探测器等效电阻、探测器等效结电容、CTIA电路中运算放大器增益的依赖关系,并指出了放大器增益是有效影响注入效率的重要可控因素之一,可以用提高增益的方法获得更大的注入效率。设计了几种不同增益的运算放大器电路,并分别构成CTIA结构读出电路。采用GF 0.35μm 2P4M标准CMOS工艺设计电路版图并进行流片。将紫外探测器分别连接至具有不同放大器增益的CTIA读出电路并进行测试,通过对比注入效率的理论分析结果与实际测试结果,可以得知,注入效率的理论分析与实验结果吻合较好。
[Abstract]:The injection efficiency of readout circuit is an important factor to determine the performance of UV focal plane detector. Based on the equivalent model of the Ga N-base p-i-n solar blind ultraviolet detector and the CTIA readout circuit, the charge injection efficiency of the detector signal readout is analyzed, and the expression of the injection efficiency is obtained. The dependence between injection efficiency and integral time, detector equivalent resistance, detector equivalent junction capacitance and gain of operational amplifier in CTIA circuit is analyzed. It is pointed out that the gain of amplifier is one of the important controllable factors that affect the injection efficiency effectively. Greater injection efficiency can be achieved by increasing the gain. Several kinds of operational amplifier circuits with different gain are designed, and the readout circuits with CTIA structure are constructed respectively. The circuit layout is designed with GF 0.35 渭 m 2P4M standard CMOS process and the wafer is carried out. The UV detector is connected to the CTIA readout circuit with different amplifier gain and tested. By comparing the theoretical analysis results of injection efficiency with the actual test results, it can be known that, The theoretical analysis of the injection efficiency is in good agreement with the experimental results.
【作者单位】： 中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室;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;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金(61106097,61204134,11304335) 上海市自然科学基金(16ZR1441300)
【分类号】：TN23

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 汪剑平;红外焦平面阵列的读出电路结构[J];传感器世界;2005年09期

2 刘莉萍;;红外焦平面读出电路技术及发展趋势[J];激光与红外;2007年07期

3 沈晓;丁瑞军;;读出电路数字模块设计[J];激光与红外;2007年S1期

4 韩建强;黄北举;关宁;陈弘达;;一种高灵敏度大动态范围读出电路[J];中国集成电路;2011年01期

5 谢珩;梁宗久;杨雅茹;;读出电路铟柱打底层对铟柱成球高度的影响[J];激光与红外;2011年01期

6 范才有;一种提高注入效率和改善注入重复性的方法[J];微电子学;1989年02期

7 王霄;史泽林;;红外读出电路噪声优化分析[J];半导体光电;2013年06期

8 詹国钟;郭方敏;黄静;朱荣锦;;光电传感器读出电路的参数可调控制研究[J];红外技术;2008年08期

9 陈哠;李煜;白丕绩;;基于像素累积积分的红外读出电路研究[J];红外技术;2012年01期

10 梁艳;李煜;王博;白丕绩;李敏;陈哠;;短波320×256抗辐射加固读出电路设计[J];红外技术;2012年12期

相关会议论文 前10条

1 孟丽娅;薛联;吕果林;黄友恕;袁祥辉;;320×240元非制冷红外焦平面阵列读出电路[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年

2 于艳;;三维读出电路技术[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

3 齐敏;乔东海;;微麦克风读出电路的设计和仿真[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年

4 王将;景为平;李言谨;方家熊;;新型热释电探测器读出电路的研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

5 孙权社;李艳辉;王建峰;;提高紫外探测器非线性测量动态范围的技术研究[A];第十二届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2008年

6 刘晓红;王咏梅;王永松;;高速远紫外光子计数成像读出电路设计[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第二十六届全国空间探测学术研讨会会议论文集[C];2013年

7 李慧蕊;;新型的紫外探测器及其应用[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（上册）[C];1999年

8 徐自强;李燕;谢娟;陈航;王恩信;邓宏;;半导体紫外探测器及其研究进展[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年

9 陈君洪;杨小丽;;紫外通信中探测器的研究[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年

10 袁永刚;刘大福;邱惠国;李向阳;;128×128元氮化镓紫外焦平面读出电路的设计与封装研究[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前10条

1 高磊;集成模数转换器的红外焦平面读出电路研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2015年

2 杨苹;ALICEITS中MAPS探测器的数据驱动型读出电路芯片设计与实现[D];华中师范大学;2015年

3 周云;无TEC非制冷红外焦平面读出电路的研究[D];电子科技大学;2013年

4 周同;具有背景电流自补偿功能的红外读出电路研究[D];南京理工大学;2016年

5 周杰;320×256中/长波双色红外信号读出电路设计[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2015年

6 周东;4H-SiC雪崩紫外单光子探测器的研究[D];南京大学;2014年

7 陈海峰;基于极化电场调控AlGaN基紫外探测器的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年

8 陈西曲;非致冷红外焦平面的读出电路及测试系统研究[D];华中科技大学;2007年

9 张峰;4H-SiC基紫外探测器减反射膜的设计、制备及应用[D];厦门大学;2008年

10 谢峰;Ⅲ族氮化物半导体可见光盲及日盲紫外探测器研究[D];南京大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘慧芳;1280×1024非制冷红外焦平面读出电路的研究[D];电子科技大学;2015年

2 吴晔晖;非制冷红外焦平面640×512阵列读出电路关键技术的研究[D];电子科技大学;2014年

3 苏军;BDI型红外焦平面读出电路的设计与实现[D];东南大学;2015年

4 傅胡叶;GM-APD 64×64阵列型全集成传感读出电路设计[D];东南大学;2015年

5 柴东阳;基于Delta-Sigma调制的磁传感器读出电路设计[D];电子科技大学;2016年

6 沈玲羽;高线性度低功耗红外焦平面阵列读出电路的研究[D];南京邮电大学;2016年

7 刘琦;256×320阵列多功能红外读出电路的设计[D];南京邮电大学;2016年

8 刘金岑;一种采用CDS技术的红外读出电路设计[D];东南大学;2016年

9 濮亚男;闪烁体中子探测器光电倍增管读出电路设计与实现[D];湖南大学;2015年

10 袁德军;基于FPGA的阵列型红外传感读出电路系统验证[D];东南大学;2016年

，

本文编号：2220296