像元级倍增内线帧转移CCD像素结构制造技术

本发明专利技术涉及像元级倍增的IFT CCD像元结构，特别涉及一种像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，该结构包括衬底、像元倍增结构、像元垂直转移区，所述像元倍增结构由沟阻环绕并在一侧有开口，在所述像元倍增结构和沟阻开口处的上方设置有像元倍增栅；像元垂直转移区在像元光敏区的一侧，所述像元垂直转移区由像元垂直转移沟道和沟道上方的像元垂直转移栅组成，所述像元垂直转移栅的下方设置有像元垂直转移栅下势垒，像元垂直转移栅下势垒将像元垂直转移沟道分割成几个独立部分，由像元垂直转移栅及栅下势垒控制光电信号在像元内部的垂直转移；本发明专利技术可实现在前端像元级的探测灵敏度提高，且可以对微光甚至单光子信号进行探测。

【技术实现步骤摘要】
像元级倍增内线帧转移CCD像素结构
本专利技术涉及电荷耦合器件(ChargeCoupledDevice，CCD)结构，特别涉及一种像元级倍增的内线帧转移CCD(InterlineFrameTransferChargedCoupledDevice，IFTCCD)像元结构。
技术介绍
电荷耦合器件是一种微型图像传感器，本身兼具光电转换功能和信号的存储、转移、转换等功能，可以将空间域内分布的图像，转换成为按时间域离散分布的电信号。具有灵敏度高、光谱响应宽、动态范围大、像元尺寸小、几何精度高、成像质量好、抗震动、抗辐射等优点。传统CCD一般分为线阵类型CCD(LinearCCD)、全帧转移类型(FullFrameTransferCCD)、帧转移类型(FrameTransferCCD)、内线转移类型(InterlineTransferCCD)、时间延迟积分型(TimeDelayIntegrationCCD)、电子倍增型(ElectronMultiplyingCCD)等几种类型的CCD，每种类型CCD有自己的性能特点和光谱探测优势，应用于不同场景和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，包括衬底、像元倍增结构、像元垂直转移区，其特征在于，所述像元倍增结构由沟阻环绕并在一侧有开口，在所述像元倍增结构和沟阻开口处的上方设置有像元倍增栅；像元垂直转移区在像元光敏区的一侧，所述像元垂直转移区由像元垂直转移沟道和沟道上方的像元垂直转移栅组成，所述像元垂直转移栅的下方设置有像元垂直转移栅下势垒，像元垂直转移栅下势垒将像元垂直转移沟道分割成几个独立部分，由像元垂直转移栅及栅下势垒控制光电信号在像元内部的垂直转移；在所述像元垂直转移栅的一侧与像元光敏区交界处设置有像元转移栅，所述像元垂直转移栅的一侧覆盖像元转移栅，所述像元转移栅下方设置像元转移栅下势垒...

【技术特征摘要】
1.像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，包括衬底、像元倍增结构、像元垂直转移区，其特征在于，所述像元倍增结构由沟阻环绕并在一侧有开口，在所述像元倍增结构和沟阻开口处的上方设置有像元倍增栅；像元垂直转移区在像元光敏区的一侧，所述像元垂直转移区由像元垂直转移沟道和沟道上方的像元垂直转移栅组成，所述像元垂直转移栅的下方设置有像元垂直转移栅下势垒，像元垂直转移栅下势垒将像元垂直转移沟道分割成几个独立部分，由像元垂直转移栅及栅下势垒控制光电信号在像元内部的垂直转移；在所述像元垂直转移栅的一侧与像元光敏区交界处设置有像元转移栅，所述像元垂直转移栅的一侧覆盖像元转移栅，所述像元转移栅下方设置像元转移栅下势垒，所述像元转移栅下势垒与像元倍增结构、沟阻开口处相连接，所述像元转移栅及像元转移栅下势垒实现光敏区的开关功能，控制着光敏区内部的光电信号是否转移出像元光敏区。


2.根据权利要求1所述的像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，其特征在于，衬底上方设置有像元，光敏区和垂直转移区均设置在像元上，在所述像元光敏区和像元垂直转移区的上端设有像元光敏区表面介质层，像元倍增结构设置在像元光敏区内部。


3.根据权利要求1所述的像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，其特征在于，像元倍增结构为通过离子注入的方式形成，且像元倍增结构的边缘距离沟阻至少1μm以上。


4.根据权利要求1所述的像元级倍增内线帧转移CCD像素结构，其特征在于，像元垂直转移栅至少为2相结构，包括第一相垂直转移栅和第二相垂直转移栅，第一相垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小东，熊平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50