[发明专利]一种基于差分技术的消除成像器件阈值偏差影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除成像器件阈值偏差影响的方法，尤其涉及一种基于差分技术的消除成像器件阈值偏差影响的方法，属于微电子技术领域。

背景技术

成像器件是目前成像领域中运用最为广泛的部件之一。成像器件将外部光信号转换为电信号，再转换为数字系统所能处理的数字信号，其应用非常广泛，无论是在DC中、DV中还是监视器中，都有它的存在。成像质量的好坏，很大程度上取决于成像器件的性能以及其外围电路的工作方式和电路性能。现有技术的成像器件如图1所示，利用成像器件成像时，先对器件进行复位操作，目的是为了把可能存在于浮栅中的光电子都扫出浮栅，传统复位方法是利用FN隧穿来擦除，然后通过热电子注入的方式来编程以防止过擦除，这些都是为了将器件的复位阈值电压调节到一定的范围内，这个范围越小越好。整个复位操作的流程图如图2所示。其中，Idi为待调MOSFET漏极初始电流；Idref为参考MOSFET漏极参考电流；θ为可忍受的待调管最大漏极电流与参考电流的偏差。这种传统的利用软编程技术来减小阈值分布的方法对外围电路要求严格，实际中往往无法将阈值偏差控制在5％以内。如果成像器件上不同区域的成像单元复位阈值偏差比较大，受到复位阈值偏差的影响，即使当它们接受相同的光照后，最后通过AD转换出来的数据将有较大差异，从而导致图像失真严重。

发明内容

本发明针对现有消除成像器件阈值偏差影响的方法无法将阈值偏差控制在5％以内，而且会导致图像失真严重的不足，提供一种基于差分技术的消除成像器件阈值偏差影响的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于差分技术的消除成像器件阈值偏差影响的方法包括以下步骤：

步骤10：建立在不同初始阈值电压和不同差分参量下反应成像器件各个实际光强值的矩阵表，所述成像器件包括由多个像素组成的成像器件阵列，所述每个像素包括参考单元和成像单元；

步骤20：对成像器件中的参考单元和成像单元进行擦除得到两个相同的初始阈值电压，并用电学量f(Vt)表征参考单元的初始阈值电压；

所述用于表征初始阈值电压的电学量f(Vt)可以是通过成像器件的电流，通过成像器件的电流越大，表征其初始阈值电压越小，其目的是为了在矩阵表中确定行号，即是第几个f(Vt)；

步骤30：对所述成像单元进行曝光编程操作得到编程后的阈值电压，并用电学量h(Vt)表征编程后的阈值电压，从而得到成像单元的差分参量g(h)＝f(Vt)-h(Vt)；

步骤40：根据参考单元的电学量f(Vt)和成像单元的差分参量g(h)再通过查找矩阵表从而得到成像单元感受的实际光强值，并将该实际光强值作为参考单元由于其不参与曝光编程操作而造成实测丢失的光强值。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤10中参考单元和成像单元的位置是相邻的且位于成像器件阵列的同一行或者同一列上，所述参考单元用于进行复位操作和读取操作。

进一步，所述步骤10中建立矩阵表的过程包括：

步骤101：在不对成像单元进行曝光编程的情况下，对N个不同的初始阈值电压下的成像单元进行读取测试，并用参量f(Vt)表征非曝光编程条件下的初始阈值电压，其中N＞1；

步骤102：对各个f(Vt)下的成像器件进行曝光读取测试，并用差分参量g(h)表征曝光编程条件下成像器件的光强值，所述差分参量g(h)为关于光强和初始阈值电压的函数，用于反映光强的分布；

步骤103：建立分别以f(Vt)和g(h)为横纵指标的矩阵表，所述矩阵表用于反映不同初始阈值电压和不同差分参量下各个实际光强的值。

进一步，所述步骤101具体包括：对成像器件进行擦除得到擦除后的阈值分布曲线，根据擦除后的阈值分布曲线，将阈值分布区间平均分为N份，再取每一份的中点对应的阈值电压，从而得到N个阈值电压点，然后在不对成像单元进行曝光编程的情况下，选取参量f(Vt)用于反映所述N个不同的初始阈值电压，其中N＞1。

进一步，所述步骤102具体包括：在成像器件正常工作的光强分布范围内平均地取M个不同的光强值，然后选取参量g(h)用于反映所述M个不同的光强值与参考单元的差分特性，其中M＞1。

本发明的有益效果是：本发明基于差分技术的消除成像器件阈值偏差影响的方法通过使用差分技术消除了由于成像器件擦除不均匀，擦除阈值电压产生偏差而导致图像失真的问题，提高成像质量，避免去刻意追求难以实现的统一化复位阈值。

附图说明