新型高像素密度高成像质量成像器件研究

The image sensor is regarded as one of the most important semiconductor devices in advanced electronics technology, which has wide applications and huge market. The mainstream imaging technology focuses mainly on the processes improvement and circuit design. In this project, we propose a novel image pixel sensor device with optimized performance, which pixel structure is based on a floating gate transistor. We will design and fabricate the prototype device with standard integrated circuit (IC) processes. The photoelectric properties will be systematically characterized, and the multiple operating modes will be studied. The device physics mechanism of the novel photodetector device will be analyzed correspondingly. The device structure will be optimized based on the working principles. It will also be proposed of the array architecture of the image sensor device. The project will demonstrate a novel image pixel sensor device from the fabrication, characterization, mechanism, and Integration. It will provide a device solution for high pixel density image device sensor with advanced image quality for the applications in imaging technology.

半导体成像器件是现代信息技术中的核心器件之一，有广泛的应用与巨大的市场。目前主流成像技术的进展主要集中在工艺改进和电路设计上，本项目从器件结构优化的角度，原创性地提出一种以单个浮栅晶体管构成像素单元的新型成像器件。主要研究内容包括：采用标准集成电路制造工艺，完成原型成像器件的设计与制备，获得具有基本光电成像功能的器件。系统测试分析成像器件的光学-电学性能，探索器件的多种工作模式，深入分析获得器件光电转换过程所对相应的物理机制。根据器件的基本特性与物理原理，提出器件单元结构优化与阵列集成方案。本项目探索实现超高像素密度和高成像质量的可见光成像芯片的器件制备方案与器件工作机制，为可见光成像芯片的发展提供新的理论设计依据与技术解决方案。

半导体成像器件是现代信息技术中的核心器件之一，有广泛的应用与巨大的市场。目前主流成像技术的进展主要集中在工艺改进和电路设计上，本项目从器件结构优化的角度，原创性地提出一种以单个浮栅晶体管构成像素单元的新型成像器件。主要研究内容包括：采用标准集成电路制造工艺，完成原型成像器件的设计与制备，获得具有基本光电成像功能的器件。系统测试分析成像器件的光学-电学性能，探索器件的多种工作模式，深入分析获得器件光电转换过程所对相应的物理机制。根据器件的基本特性与物理原理，提出器件单元结构优化与阵列集成方案。本项目研究了实现超高像素密度和高成像质量的可见光成像芯片的器件制备方案与器件工作机制，为可见光成像芯片的发展提供了新的理论设计依据与技术解决方案。同时给出了器件集成的方法，并研制了100万像素成像芯片，实现了成像，验证了该技术的可行性。该技术在国防、科研、民用等多个领域拥有广泛的应用前景。