基于CMOS技術(shù)設(shè)計智能探測器研究

與常規(guī)CMOS工藝的不同之處是，為了避免影響透光，在刻壓焊塊上的鈍化層的同時，還要刻掉光電二極管有源區(qū)表面的鈍化層。

　　這一步也需要重點優(yōu)化。實際上，我們已經(jīng)作了一些優(yōu)化工作。例如，可先不做孔和有源區(qū)光刻，等刻完鈍化后再用該版掩蔽濕法刻去光電二級管有源區(qū)的厚氧化層。這樣，可以省去刻鋁后的PECVD氧化硅鈍化，另外還可提高氧化層刻蝕的終點監(jiān)測。但是，該方法也存在一定的缺點，即橫向鉆蝕較厲害。故尚有待于進一步優(yōu)化。

5 測試結(jié)果

　　我們使用類似于圖1的系統(tǒng)對智能探測器的噪聲進行了測試，結(jié)果表明，其運行速度達到了每秒1 MHz的數(shù)據(jù)輸出速率。不同增益水平下的輸出噪聲如圖5所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，從0.5pF至3.5pF的所有增益范圍內(nèi)，智能探測器的噪聲水平均達到了1250uV-230uV的水平。這個水平完全可以達到食品檢測和安全檢測所要求的精度。

6 結(jié)論

　　本文討論的集成光電智能探測器，是基于CMOS技術(shù)設(shè)計和制造的片上系統(tǒng)。在一片硅片上，既實現(xiàn)了傳感器功能，又實現(xiàn)了CMOS信號處理電路，有效地提高了芯片的處理能力和附加價值。經(jīng)測試，其功能完全符合設(shè)計要求，讀出速度達到1 MHz的水平，而噪聲水平在0.5pF-3.5pF的增益范圍內(nèi)，達到1250uV-230uV，具備應用于食品檢測和工業(yè)CT等X射線探測領(lǐng)域的基本條件。