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半导体所研制出面向860GHzCMOS太赫兹图像传感器的像素器件

更新时间  2022-11-01 03:53 阅读
本文摘要:中国科学院半导体研究所超强晶格国家重点实验室高速图像传感及信息处理课题组副研究员刘力源等研制出面向860GHzCMOS太赫兹图像传感器的像素器件。涉及研究成果将于2017年在太赫兹领域学术期刊IEEETransactiononTerahertzScienceandTechnology上公开发表。太赫兹(Terahertz,THz)波是指频率在0.3THz-3THz范围内,波长(1mm~100mm)介于毫米波与近红外光之间的电磁波。

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中国科学院半导体研究所超强晶格国家重点实验室高速图像传感及信息处理课题组副研究员刘力源等研制出面向860GHzCMOS太赫兹图像传感器的像素器件。涉及研究成果将于2017年在太赫兹领域学术期刊IEEETransactiononTerahertzScienceandTechnology上公开发表。太赫兹(Terahertz,THz)波是指频率在0.3THz-3THz范围内,波长(1mm~100mm)介于毫米波与近红外光之间的电磁波。太赫兹波光学技术作为一种新型可用光学技术正在蓬勃发展,在生物医学、医疗临床、安全性检测、危险物品检查、隐形武器观测、材料密切相关和探伤等科学研究以及日用领域具备非常广阔的应用于前景,至此沦为各国争相研究的热点技术。

在国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中科院青年创意理事长基金和中科院基金的反对下,课题组研制出一种基于标准CMOS工艺的太赫兹像素器件及其集成化低噪声信号处理电路,如图1右图。器件使用了自主设计的CMOS片上天线、太赫兹波段给定网络和低电压号召度晶体管结构。在常温工作条件下,像素器件的太赫兹电压号召率为3.3kV/W@860GHz,噪声等效功率为106pW/Hz0.5。课题组也检验了像素器件信号处理电路,它构建了低噪声斩杀波式仪表放大器和高精度的SD-ADC,为构建单片构建高分辨率太赫兹图像传感器奠下了基础。

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图2是基于像素器件扫瞄光学的实验结果。基于像素器件,未来将会更进一步构建大面阵CMOS太赫兹图像传感器,提高我国在太赫兹光学领域的国际竞争力。


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