图像传感器像素设计实战手册

📚 共计 30 章节
第1章
像素基础与光电转换原理
光电器件基础 · 光电效应 · 量子效率(QE) · 光谱响应 · 3T/4T/5T概述
光电转换基础
第2章
3T像素结构详解
复位管 · 源跟随器 · 行选管 · 复位/积分/读出 · 时序 · 噪声来源
3T时序
第3章
4T像素结构详解
传输管 · FD节点 · 相关双采样(CDS) · 时序控制 · 低噪声
4TCDS
第4章
5T与全局快门像素
额外存储管 · Global Shutter vs Rolling Shutter · 存储节点
全局快门5T
第5章
光电二极管(PD)设计
PN结 · 钉扎光电二极管(PPD) · 钉扎层 · 电势 · 满阱容量(FWC)
PPDFWC
第6章
传输栅极(TG)设计
TG结构 · 势垒与势阱 · 关断漏电 · 驱动优化 · 电荷转移效率(CTE)
TGCTE
第7章
复位管与复位噪声
硬复位/软复位 · KTC噪声 · 抑制技术 · 复位电平稳定性
KTC复位
第8章
源跟随器(SF)设计
增益与线性度 · 1/f噪声 · 热噪声 · 偏置电流 · 尺寸优化
SF噪声
第9章
行选管(RS)与像素寻址
开关特性 · 寻址方式 · 尺寸影响 · 列总线电容
行选寻址
第10章
像素噪声分析(上)
光子散粒噪声 · 暗电流散粒噪声 · KTC · 1/f · 热噪声 · RTS
散粒噪声RTS
第11章
像素噪声分析(下)
固定模式噪声(FPN) · CFPN · PRNU · DSNU
FPNPRNU
第12章
相关双采样(CDS)技术
CDS原理 · 模拟/数字CDS · 噪声抑制 · 局限性
CDS噪声抑制
第13章
满阱容量(FWC)与动态范围
FWC定义 · 动态范围(DR) · HDR技术 · 线性/对数响应
FWCHDR
第14章
暗电流分析
热产生 · 隧穿 · 界面态 · 温度关系 · 抑制工艺 · 测试
暗电流抑制
第15章
量子效率(QE)与光谱响应
QE定义 · 光谱曲线 · NIR增强 · 微透镜影响
QENIR
第16章
像素串扰(Crosstalk)
光学串扰 · 电学串扰 · DTI技术 · 串扰测试
串扰DTI
第17章
微透镜(ML)与滤光片(CF)
微透镜设计 · 片上滤光片 · 对准精度 · 光路模拟
微透镜CF
第18章
像素布局与版图设计
版图规则 · 对称性 · 金属屏蔽 · 密度控制 · DRC/LVS
版图DRC
第19章
像素仿真方法(TCAD)
TCAD流程 · 光学仿真 · 电学仿真 · 混合仿真
TCAD仿真
第20章
像素仿真方法(SPICE)
SPICE模型 · 瞬态仿真 · 噪声仿真 · 蒙特卡洛
SPICE蒙特卡洛
第21章
像素测试与表征
测试平台 · 暗场/亮场测试 · 线性度 · 灵敏度
测试表征
第22章
像素性能参数提取
转换增益(CG) · FWC · 动态范围 · SNR · 读出噪声
参数提取CG
第23章
低噪声像素设计技术
埋沟道 · 低噪声SF · CDS优化 · 像素级增益 · 列级放大器
低噪声设计
第24章
高动态范围(HDR)像素设计
多曝光HDR · 对数响应 · 大FWC · DCG · Lofic
HDRDCG
第25章
全局快门像素设计
存储节点 · 光屏蔽 · 全局快门效率 · PLS · 噪声
全局快门PLS
第26章
堆叠式(Stacked)像素设计
堆叠优势 · 混合键合 · Cu-Cu · 微凸点 · 噪声
堆叠式键合
第27章
事件驱动(Event-based)像素
DVS原理 · 事件驱动电路 · 对比度灵敏度 · 时间分辨率
DVS事件驱动
第28章
单光子雪崩二极管(SPAD)像素
SPAD原理 · 盖革模式 · 淬灭 · 死区时间 · dToF/iToF
SPADdToF
第29章
像素设计中的工艺考量
CMOS工艺平台 · 兼容性 · 工艺波动 · PCM
工艺PCM
第30章
像素设计实例与案例分析
设计流程 · 指标分解 · 从规格到版图 · 趋势展望
实例案例分析