Wat is Pinned photodiode?

Fotodiode met een sterk gedoteerde p+-laag aan het oppervlak, zodat het lichtgevoelige gebied van het oppervlak af ligt. Onderdrukt donkerstroom door grensvlaktoestanden en maakt volledige ladingsoverdracht mogelijk. De standaard in huidige CMOS-beeldsensoren.

Japanse benaming: 埋め込みフォトダイオード(ピンドフォトダイオード)

“Pinned photodiode” komt voor in 3 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Beeldsensoren en optische componenten.

Vakgebied: Beeldsensoren en optische componenten

Nu oefenen: vragen over Pinned photodiode

Wat is het belangrijkste doel van een p+-laag met hoge concentratie aan het oppervlak van de ingebedde fotodiode (pinned photodiode) van een CMOS-beeldsensor?

  1. AAls vervanging van het kleurenfilter dienen
  2. BDe pixel groter maken
  3. CDe donkerstroom onderdrukken die door grensvlaktoestanden aan het oppervlak wordt veroorzaakt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. De donkerstroom onderdrukken die door grensvlaktoestanden aan het oppervlak wordt veroorzaakt

Aan het grensvlak tussen silicium en oxide zijn veel grensvlaktoestanden, die een grote bron van donkerstroom vormen. Als de n-laag van de fotodiode van het oppervlak af wordt ingebed en het oppervlak met een p+-laag met hoge concentratie wordt bedekt, worden de grensvlaktoestanden met gaten gevuld en wordt het ontstaan van elektronen onderdrukt, zodat de donkerstroom sterk afneemt. Ook wordt de n-laag volledig uitgeput, zodat alle lading kan worden overgedragen (volledige overdracht) en nabeeld en resetruis afnemen. Vrijwel alle huidige pixels hebben deze structuur.

“Pinned photodiode” in de toelichting

Vragen met “Pinned photodiode” (3)

  1. Wat is het belangrijkste doel van een p+-laag met hoge concentratie aan het oppervlak van de ingebedde fotodiode (pinned photodiode) van een CMOS-beeldsensor?
  2. Wat is het doel van correlated double sampling (CDS), dat bij het uitlezen van CMOS-beeldsensoren wordt gebruikt?
  3. Welke transistor in een gangbare CMOS-pixel met vier transistoren heeft de rol de lading van de fotodiode naar de floating diffusion over te brengen?

Verwante termen

Fotodiode Correlated double sampling (CDS) CMOS Numerieke apertuur (NA) CMOS-beeldsensor Grensvlaktoestanden (interface traps) Donkerstroom Backside-illuminated (BSI) Bayerpatroon CCD-beeldsensor

Naar de woordenlijst