【摘 要】
:
针对空间和核工业应用中辐射引起CMOS图像传感器产生暗电流随机电报信号(DC-RTS)问题,对0.18 μm CMOS图像传感器进行不同能量质子、γ射线的辐照试验,辐照后对DC-RTS特征参数进行分析.试验结果表明:由于位移损伤和电离总剂量效应产生的RTS缺陷不同,两种DC-RTS在台阶、最大跳变幅度、平均时间等参数存在差异.相比于位移损伤产生的DC-RTS,电离总剂量产生的DC-RTS具有跳变幅度小、平均时间长的波动特点,导致此类DC-RTS难以检测分析.像素积分期间传输栅电压会对电离总剂量诱发的DC-
【机 构】
:
中国科学院特殊环境功能材料与器件重点实验室,新疆乌鲁木齐830011;中国科学院新疆理化技术研究所,新疆乌鲁木齐830011;新疆电子信息材料与器件重点实验室,新疆乌鲁木齐830011;中国科学院大学
论文部分内容阅读
针对空间和核工业应用中辐射引起CMOS图像传感器产生暗电流随机电报信号(DC-RTS)问题,对0.18 μm CMOS图像传感器进行不同能量质子、γ射线的辐照试验,辐照后对DC-RTS特征参数进行分析.试验结果表明:由于位移损伤和电离总剂量效应产生的RTS缺陷不同,两种DC-RTS在台阶、最大跳变幅度、平均时间等参数存在差异.相比于位移损伤产生的DC-RTS,电离总剂量产生的DC-RTS具有跳变幅度小、平均时间长的波动特点,导致此类DC-RTS难以检测分析.像素积分期间传输栅电压会对电离总剂量诱发的DC-RTS产生影响.上述工作为深入认识CMOS图像传感器DC-RTS现象、探索相关抑制技术提供重要参考.“,”Radiation damage causes the dark current random telegraph signal (DC-RTS)on CMOS image sensors used for space and nuclear applications.Several 0.18 μm CMOS image sensors were irradiated by distinct proton energy and gamma rays,and the characteristic parameters of DC-RTS were analyzed after irradiation.Experimental results show that there are discrepancies between DC-RTS pixels due to displacement damage and to total ionizing dose effects in terms of discrete level,maximum transition amplitude and average time.This is because both kinds of radiation damage induced RTS defects are different.Contrary to the DC-RTS due to displacement damage,total ionizing dose induced DC-RTS features small transition amplitude and low transition fre-quency,which gives rise to the test and analysis challenge for this DC-RTS.Transfer gate voltage during integration has an important impact on total ionizing dose induced DC-RTS.The above work provides an important reference for the better understanding of DC-RTS phenomenon on CMOS image sensor,and the exploration of relevant sup-pression techniques.
其他文献
山西某煤矿125220胶运顺槽实施切顶留巷技术,为研究该技术工程应用问题,对留巷围岩取样进行了力学参数测定实验,采用FLAC3D进行了不同切缝深度、不同切缝角度数值模拟研究.最终确定切缝深度10 m,切缝角度10°最佳,切缝孔孔间距0.6 m、孔深10 m、装药5 m、封孔3 m、10个孔一组同时爆破.回采推进期间,切顶留巷巷道顶板深部最大位移量176 mm、浅部最大位移量78 mm,在留巷段使用的单体液压支架产生应力波动,最大值为42 MPa,支护措施安全可靠.
随着岩石巷道(隧道)工程面临的地应力量级越来越大,巷道的稳定与维护越来越困难,对围岩卸荷变形特性的认识提出了更高的要求,掌握岩石和围岩在巷道(隧道)开挖卸荷条件下的变形和破坏机制至关重要.针对于此,本文基于三轴试验系统,用有机玻璃模拟天然岩体二次应力状态的弹性阶段,探明巷道围岩在弹性阶段的卸荷对围岩二次应力状态的影响.并利用开挖卸载条件下天然岩体弹性变形理论求解试件的变形,与试验结果对比.研究表明试验过程中有机玻璃试件只发生弹性变形,中间部位变形大于端部位置变形;靠近隧洞壁处的围岩变形越大,试件外侧变形小
黄河流域作为我国煤炭资源开发规模最大的地区,其煤炭开采存在的生产安全风险应该被重视和研究.本文收集和整理了黄河流域九个省份的煤矿开采技术条件数据,找出了其中与矿井五大灾害相关的较为典型的生产安全风险指标,进而对各省存在的生产安全风险进行了初步的分析和比较.研究表明:山东冲击地压引起顶板事故具有较大的生产安全风险,四川、河南煤矿会产生更多煤尘;四川、山西存在大量高瓦斯矿井,同时河南具有较多的煤与瓦斯突出矿井;内蒙、陕西存在大量煤自燃倾向性属于易自燃的矿井,同时河南水文地质类型极其复杂的煤矿最多.该研究在利用
通过对某低品位铌矿石进行详细的工艺矿物学研究,发现该矿石结构复杂,主要为斑状结构和粗面结构,特点是岩石由长石和辉石微晶组成,金属矿物与脉石矿物间交织共存,并存在互为包裹体的形态;有价元素铌未见独立矿物,分散存在于辉石、长石、磁铁矿、角闪石等矿物中;辉石是选矿回收铌的主体矿物.选矿试验最终确定推荐“磁选预富集—粗精矿浸出”联合流程提取矿石中的有价元素铌;流程可获得浸出液产品含铌87.44 mg/L,铌的选冶回收率为63.12%.
由于大型断层区域岩层破碎,整体稳定性较差,巷道掘进通过大型断层过程中,支护难度极大.为解决该问题,以崔家沟煤矿2309回风巷道掘进通过F19断层为研究对象,采用地面注浆技术对断层区域进行预先加固,采用锚杆+U型钢支护,支护完成后对支护区域顶板进行180 d效果监测.结果显示,和未实施注浆加固的2311运输巷道相比,深部最大位移量降低了60%,浅部位移量降低了70%,加固区域巷道整体性良好,未出现巷道下沉和大面积垮落现象.
某金矿在进入深部开采后,出现了围岩大变形破坏,巷道顶板出现破碎冒落,两帮片状、板状剥落,支护出现大面积失效情况.针对此现象,基于松动圈理论对破碎巷道围岩进行支护优化设计.通过测算围岩松动圈,确定其松动范围为1.5~2. 0 m.确定了支护形式选用锚杆+ 短锚索+ 金属网的支护方案.经过工程实践,巷道收敛及锚杆受力效果良好,能够为相似条件矿山提供借鉴.
本文提出了一种电路级仿真方法,对体硅CMOS存储器中由单粒子效应引发的多位翻转特性进行了建模分析.该方法综合考虑了扩散效应及寄生双极放大效应引发的电荷共享收集机制,能基于版图特征重构多节点电荷收集的电流源,实现对单粒子效应位翻转截面的预估计算.针对一款65 nm工艺体硅CMOS存储器,对不同能量及角度入射的重离子引发的多位翻转效应(MCU)进行了仿真计算,并与试验结果进行了对比.“,”A circuit-level engineering approach to estimate single-event
本文对新型8T CMOS图像传感器进行了不同能量的质子辐照实验.由于质子辐照后同时引入电离总剂量(TID)效应和位移损伤剂量(DDD)效应,使得器件参数的退化机理复杂.为了具体区分导致不同参数退化的主要因素,采用等效TID法和等效DDD法.实验得出DDD效应主要引起暗电流的退化,而TID效应主要导致光谱响应的退化,实验结果为辐射环境下图像传感器的加固设计提供了理论依据.“,”The proton irradiation experiments with different energy were carr
为分析星敏感器性能下降和姿态测量精度下降的原因,研究了10 MeV质子辐照下8T全局曝光CMOS图像传感器(CIS)电离总剂量(TID)效应和位移损伤效应对星敏感器典型性能参数的影响.分析了CMOS图像传感器暗电流、暗信号非均匀性和光响应非均匀性随位移损伤剂量(DDD)的变化规律和星敏感器星对角距精度、质心定位精度随DDD的退化规律.该研究从系统角度分析了空间辐射对星敏感器性能参数的影响,为星敏感器在轨姿态误差测量和修正技术的研究奠定基础,同时也为高精度星敏感器的设计提供了一定的理论依据.“,”The e
单粒子效应电路级建模与仿真是近年来的热点问题.为实现更高的准确度和更精细的机制分析,研究了单粒子瞬态受重离子入射位置的影响并解析建模,基于纳米尺度测试芯片的辐照试验结果验证了仿真方法的准确性.以此为基础开发了瞬时辐射效应仿真软件TREES,其输入文件为GDSII格式的版图,软件中通过解析版图提取所有有源区的形状、尺寸信息.软件还包括其他用户自定义选项,包括重离子LET值、待分析区域、激励设置等.输出文件包括对应单次入射的波性文件、单粒子效应敏感区热点图、单粒子效应截面数据等.软件第1版实现了与商用设计流程