CMOS图像传感器系列 - 3 像素设计基础

Markmaaa

我也不是很懂照光反向偏置的说法是什么意思
还有现在的我看都dpd （deep photodiode）    不会有啥问题吗 不能fully deplete？ 为什么以前不这么做 还是fwc大尺寸以前够用就行

feynmancgz

Markmaaa 发表于 2022-8-21 16:29
"这一层pinning层和sub一起需要能让整个N掺杂层fully depleted，这个时候PPD内的电势就无法再升高了"
可以 ...

"这一层pinning层和sub一起需要能让整个N掺杂层fully depleted，这个时候PPD内的电势就无法再升高了"
可以详细介绍一下fuuly deplete 和FWC吗
你可以翻翻前面的回复，这个之前有人问到过
fuuly deplete是tx打开前就fuuly deplete nwell吗
没有自由电子就是fully depleted

FWC是指照光后pd能存满的电子吗
一般可以这么说

一般厂家给出的fwc指标有啥标准吗 需要啥条件吗 不是nwell掺杂越多越深越大吗
这个没有一定标准，看应用

feynmancgz

Markmaaa 发表于 2022-8-21 16:34
我也不是很懂照光反向偏置的说法是什么意思
还有现在的我看都dpd （deep photodiode）    不会有啥问题吗  ...

我也不是很懂照光反向偏置的说法是什么意思
‘照光反向偏置’ ？没看懂你的问题，你是指BSI？
还有现在的我看都dpd （deep photodiode）    不会有啥问题吗 不能fully deplete？ 为什么以前不这么做 还是fwc大尺寸以前够用就行
现在是因为pixel太小了，不做深FWC上不去

Markmaaa

没有自由电子就是fully depleted
所以不用一开始就fully deplete， 只要tx开之后 fully deplete就行是吗？ 这方面有困惑 之前一直以为tx没开就要用外围p把nwell耗尽  不fully deplete有什么坏处，mage lag？ cds不能处理吗
现在是因为pixel太小了，不做深FWC上不去
所以现在的pixel都没有能fully deplete 能这么理解吗？

另外最近看cis相关paper 看大厂都有用到VTG 可以说说vtg的好处吗？之前有听过可以提高传输效率 但是不懂具体原理


感谢大佬解答

feynmancgz

Markmaaa 发表于 2022-8-22 12:41
没有自由电子就是fully depleted
所以不用一开始就fully deplete， 只要tx开之后 fully deplete就行是吗？  ...

所以不用一开始就fully deplete， 只要tx开之后 fully deplete就行是吗？ 这方面有困惑 之前一直以为tx没开就要用外围p把nwell耗尽  不fully deplete有什么坏处，mage lag？ cds不能处理吗 一开始就需要fully depleted啊。你需要看一些老文章，了解一下pinned photodiode工作原理 所以现在的pixel都没有能fully deplete 能这么理解吗？ 为啥？你怎么得到这个结论的？ 另外最近看cis相关paper 看大厂都有用到VTG 可以说说vtg的好处吗？之前有听过可以提高传输效率 但是不懂具体原理 你是指Vertical TG？vertical TG的概念十几年前就有了，真正商用也就这两年吧，一是工艺上有难度，二是以前也没必要。 好处的话我不太清楚，没做过。

Markmaaa

我有去看过很多paper  可是很少有人对PDD   详细说到fully depleted具体运作在什么时候
我的理解一直是最开始的时候tx打开 rst打开 做完reset动作后的nwell是fully deplete就行 这样不是就已经能确保没有残留电子吗 也就是一些文章说的complete charge transfer 这是我的理解
希望楼主能详细解答一下 这些基本概念对我这个初学者入门感觉至关重要
感激不尽

Markmaaa

也希望楼主可以推荐一些初学cis器件的论文参考

feynmancgz

Markmaaa 发表于 2022-8-23 01:59
也希望楼主可以推荐一些初学cis器件的论文参考

见附件

feynmancgz

Markmaaa 发表于 2022-8-23 01:50
我有去看过很多paper  可是很少有人对PDD   详细说到fully depleted具体运作在什么时候
我的理解一直是最开 ...

你这理解基本是正确的。你前面说一开始不需要fully depleted，我不懂你啥意思。所有的sensor在拍照前都必须要对ppd进行清空操作，让其达到fully depleted状态，这是必须有的。

要始终在拍照时具有fully depleted状态，首先nwell的doping必须要设计的是自由电子能够被清空的，清空时其具有的电压便是pinning voltage。之所以叫pinning，就是因为再无法往外抽电子了，那么他的电压就没法再改变了，这就是所谓的pinning。pinning voltage的设计是很有学问的，具体怎么弄，这个你可以慢慢再去学，大致范围就是0.6～1.6V之间（最优值肯定是在这个之间，但我也不好直接告诉你怎么样是最好的，但这其实也不是多高深的东西，你多看几篇文章悟悟）比如pinning voltage设计出来是2.6V，那肯定是没法用的，FD自己能不能达到这个电压都是个问题，更别说从PPD向FD传电子了。

然后就是你说的，tg开了以后，是要能保证fully charge transfer的

zhouyang2018

@feynmancgz
前辈
请教下
1、手机上使用的小像素，使用深DTI工艺，DTI里面不仅填了HighK，还在刻蚀后有背面注入B，这个还是起降DC和加强Pixel间隔离作用吗？
2、这道B IMP还有选用同位素 10B，查文献也找不到与常用11B差别，原子量小更容易深槽填充？
3、还有之前他们提到的  PD IMP+  用于FW+，从最近1um以下产品看，基于3um以上硅厚，将Pin 做到5~6E18 atoms/cm3，PD做到1~4E17atoms/cm3，仿出来看耗尽区过深，怎们解决FD对实际电子抽取的问题？
谢谢!