[發(fā)明專(zhuān)利]一種硅基像素探測(cè)器電路及其形成方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610125187.7 | 申請(qǐng)日： | 2016-03-04 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN105702748B | 公開(kāi)（公告）日： | 2017-08-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊君;殷華湘 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01L31/0216 | 分類(lèi)號(hào)： | H01L31/0216;H01L31/105;H01L31/18;H03F1/26 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 像素 探測(cè)器 電路 及其 形成 方法 | ||
1.一種硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，包括具有雙端輸入的第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一探測(cè)器和第二探測(cè)器、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管；
第一探測(cè)器和第二探測(cè)器的感測(cè)節(jié)點(diǎn)分別連接至差分放大器電路的兩個(gè)輸入端，差分放大器電路的輸出端連接第二放大器電路的輸入端；
第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管分別用于對(duì)第一探測(cè)器和第二探測(cè)器的電壓進(jìn)行復(fù)位；
其中，第一探測(cè)器包括PIN二極管，第二探測(cè)器包括PIN二極管以及PIN二極管的受光面之上的阻擋層，第一探測(cè)器和第二探測(cè)器的PIN二極管形成在硅基襯底上的不同區(qū)域且具有相同的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，所述阻擋層為Mo。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，第一差分放大電路和第二放大器電路為T(mén)FT晶體管電路，第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管為T(mén)FT晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，第一差分放大電路包括第三TFT晶體管、第四TFT晶體管、第五TFT晶體管、第六TFT晶體管和TFT晶體管電流源；其中，
第五TFT晶體管和第六TFT晶體管，為輸入晶體管，其柵極分別連接第一探測(cè)器和第二探測(cè)器的感測(cè)節(jié)點(diǎn)，其電流輸出端連接至TFT晶體管電流源；
第三TFT晶體管和第四TFT晶體管，分別為第五TFT晶體管和第六TFT晶體管的負(fù)載晶體管，其柵極連接至第一偏置電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，還包括開(kāi)關(guān)晶體管，第二放大器電路的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管連接至讀出電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，第一探測(cè)器和第二探測(cè)器形成在第一晶片上；第一探測(cè)器和第二探測(cè)器上還外延有鈍化層，鈍化層中形成有接觸；在鈍化層之上的外延層中制備有第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的硅基像素探測(cè)器電路，其特征在于，第一探測(cè)器和第二探測(cè)器形成在第一晶片上；還包括：
第二晶片，第二晶片上形成有第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管；
焊接柱，連接第一晶片和第二晶片，以實(shí)現(xiàn)第一晶片與第二晶片的電連接。
8.一種硅基像素探測(cè)器電路的形成方法，其特征在于，包括：
提供硅基襯底的第一晶片，在第一晶片上形成PIN二極管；
在部分PIN二極管的受光面上形成阻擋層，形成有阻擋層的PIN二極管為第二探測(cè)器，未形成有阻擋層的PIN二極管為第一探測(cè)器；
形成第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管；
第一探測(cè)器和第二探測(cè)器分別電連接至差分放大器電路的兩個(gè)輸入端，差分放大器電路的輸出端連接第二放大器電路的輸入端；
第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管分別用于對(duì)第一探測(cè)器和第二探測(cè)器的感測(cè)節(jié)點(diǎn)的電壓進(jìn)行復(fù)位，分別與第一探測(cè)器和第二探測(cè)器電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成方法，其特征在于，形成第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管的步驟包括：
提供第二晶片，在第二晶片上分別形成第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管；
將第一晶片與第二晶片通過(guò)焊接柱連接在一起，以實(shí)現(xiàn)第一探測(cè)器和第二探測(cè)器分別與第一差分放大器電路、第二放大器電路以及第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管的電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，在第二晶片上還形成有開(kāi)關(guān)晶體管以及讀出電路，第二放大器電路的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管連接至讀出電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成方法，其特征在于，形成第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管的步驟包括：
在第一探測(cè)器和第二探測(cè)器之上形成外延鈍化層，并在鈍化層中形成接觸；
在鈍化層上形成外延半導(dǎo)體層；
在外延半導(dǎo)體層上分別形成第一差分放大器電路、第二放大器電路、第一復(fù)位晶體管和第二復(fù)位晶體管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成方法，其特征在于，在外延半導(dǎo)體層上還形成有開(kāi)關(guān)晶體管，第二放大器電路的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管連接至讀出電路；
還包括：
提供第三晶片，在第三晶片上形成有讀出電路；
將第三晶片與第一晶片通過(guò)焊接柱連接在一起，以實(shí)現(xiàn)讀出電路與第一晶片的電連接。
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H01L31-12 .與如在一個(gè)共用襯底內(nèi)或其上形成的，一個(gè)或多個(gè)電光源，如場(chǎng)致發(fā)光光源在結(jié)構(gòu)上相連的，并與其電光源在電氣上或光學(xué)上相耦合的
