质子辐照下正照式和背照式图像传感器的单粒子瞬态效应

摘要：

CMOS图像传感器应用于空间任务时容易受到质子单粒子效应影响.本文采用商用正照式(FSI)和背照式(BSI)CMOS图像传感器开展了不同能量的质子辐照实验,实验中通过在线测试方法分析质子单粒子效应.其中,质子能量最高为200 MeV,总注量为1010 particle/cm2,结果未发现外围电路的单粒子效应,但观察到像素阵列出现不同形状的单粒子瞬态亮斑.通过提取瞬态亮斑沉积能量和尺寸大小两个特征参数,比较了不同能量质子对瞬态亮斑特征的影响,以及FSI和BSI中瞬态亮斑特征的差异.最后,结合仿真方法,与实验结果进行比较,预测了质子在CMOS图像传感器像素单元产生瞬态亮斑的能量沉积分布.仿真结果验证了光电二极管耗尽区厚度减小和外延层减薄是导致BSI图像传感器中质子能量沉积分布左移的主要因素.

关键词：CMOS图像传感器;质子辐照;单粒子效应;瞬态亮斑

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资助基金：国家自然科学基金;中国科学院重点部署项目;新疆维吾尔自治区天山青年计划;资助的课题

在线出版日期：2022-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：176-183