[發明專利]一種光電二極管的測試方法以及裝置

有效

• 申請號: 201811401024.2
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111289866B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 雷述宇
• 申請（專利權）人: 寧波飛芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的實施方式提供一種光電二極管的測試方法以及裝置。該測試方法包括：控制施加于至少兩個傳輸柵的測試電壓根據預設規則變化；在根據預設規則變化的測試電壓下，監測經過源極和漏極之間的測試電流；根據監測到的測試電流確定漏極傳輸柵的最大跨導和/或閾值電壓；其中，至少兩個傳輸柵連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點之間，至少兩個懸浮擴散節點分別為源極和漏極；連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點中作為源極的懸浮擴散節點之間的傳輸柵為源極傳輸柵，連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點中作為漏極的懸浮擴散節點之間的傳輸柵為漏極傳輸柵。

技術領域

本發明的實施方式涉及微電子技術領域，更具體地，本發明的實施方式涉及一種光電二極管的測試方法以及裝置。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

光電二極管包括但不限于光生電荷收集區以及傳輸柵，以鉗位光電二極管為例，鉗位光電二極管表面形成重摻雜半導體材料層作為鉗位層，在鉗位層下形成掩埋式光生電荷收集區，這樣有助于對PN結進行隔離，抑制Si-SiO₂表面態，減小暗電流的產生，顯著提高成像質量，因此鉗位光電二極管正逐漸取代常規的PN結光電二極管廣泛應用于多種傳感器，例如CMOS圖像傳感器、CCD圖像傳感器等。

在鉗位光電二極管的傳輸柵具有的電學性能包括但不限于：最大跨導是用于描述鉗位光電二極管的傳輸柵開啟/關斷速度的性能參數，閾值電壓則是用于確定柵壓輸出的性能參數。然而，由于在鉗位光電二極管中光生電荷收集區為埋型設計，使得無法直接對光生電荷收集區施加電壓，鉗位光電二極管中無法形成源極，導致目前尚沒有對傳輸柵的電學性能進行測試的有效方法。

綜上，現有技術無法對鉗位光電二極管的性能參數進行測試。

發明內容

鉗位光電二極管中，鉗位光電二極管表面形成重摻雜半導體材料層作為鉗位層，在鉗位層下形成掩埋式光生電荷收集區，這樣有助于對PN結進行隔離，抑制Si-SiO₂表面態，減小暗電流的產生，顯著提高成像質量。在鉗位光電二極管的傳輸柵具有的電學性能包括但不限于最大跨導和閾值電壓。本發明人發現，由于在鉗位光電二極管中光生電荷收集區為埋型設計，使得無法直接對光生電荷收集區施加電壓，鉗位光電二極管中無法形成源極，導致目前尚沒有對傳輸柵的電學性能進行測試的技術方案。

為了克服現有技術存在的問題，本發明中提出了一種光電二極管的測試方法以及裝置。

本發明實施方式的第一方面中，提供了一種光電二極管的測試方法，光電二極管包括至少兩個傳輸柵、光生電荷收集區以及設置在光生電荷收集區兩側的至少兩個懸浮擴散節點，其中，至少兩個傳輸柵連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點之間，至少兩個懸浮擴散節點分別為源極和漏極；連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點中作為源極的懸浮擴散節點之間的傳輸柵為源極傳輸柵，連接于光生電荷收集區與至少兩個懸浮擴散節點中作為漏極的懸浮擴散節點之間的傳輸柵為漏極傳輸柵。該測試方法包括：控制施加于至少兩個傳輸柵的測試電壓根據預設規則變化；在根據預設規則變化的測試電壓下，監測經過源極和漏極之間的測試電流；根據監測到的測試電流確定漏極傳輸柵的最大跨導和/或閾值電壓。

在本發明的一個實施例中，根據監測到的測試電流確定漏極傳輸柵的最大跨導和/或閾值電壓，包括以下步驟：根據監測到的測試電流生成漏極傳輸柵的IV曲線；對漏極傳輸柵的IV曲線進行求導得到漏極傳輸柵的最大跨導，和/或，根據漏極傳輸柵的IV曲線以及對漏極傳輸柵的IV曲線求導得到的最大跨導來確定漏極傳輸柵的閾值電壓。