基于CMOS技術(shù)設(shè)計(jì)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(shí)，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(diǎn)優(yōu)化。實(shí)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(diǎn)監(jiān)測。但是，該方法也存在一定的缺點(diǎn)，即橫向鉆蝕較厲害。故尚有待于進(jìn)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(jìn)行了測試，結(jié)果表明，其運(yùn)行速度達(dá)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(dá)到了1250uV-230uV的水平。這個(gè)水平完全可以達(dá)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(jì)和制造的片上系統(tǒng)。在一片硅片上，既實(shí)現(xiàn)了傳感器功能，又實(shí)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(jià)值。經(jīng)測試，其功能完全符合設(shè)計(jì)要求，讀出速度達(dá)到1 MHz的水平，而噪聲水平在0.5pF-3.5pF的增益范圍內(nèi)，達(dá)到1250uV-230uV，具備應(yīng)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。