[发明专利]光敏复合介质栅MOSFET探测器的信号读出放大方法

摘要

光敏复合介质栅MOSFET探测器信号的读出放大方法，在基底P型半导体材料上方的两侧设有N型半导体区构成源极和漏极，基底正上方分别设有底层和顶层绝缘介质材料和栅极，设有光电子存储层的光敏复合介质栅MOSFET探测器；光电子读出放大：将探测器的源极和衬底接地，漏极接合适正电压约0.1V，通过调节栅极电压约1～3V使MOSFET探测器工作在线性区；通过对输出漏极电流的直接测量，得到漏极的电流变化量与搜集到的光电子数目的关系式；复位：在探测器栅极上加负偏压VG，衬底接地；当负偏压足够高，光电子存储层中储存的光电子通过隧穿被扫P型半导体衬底中；克服因电子迁移率的漂移而带来的误差。

主权项

光敏复合介质栅MOSFET探测器信号的读出放大方法，基于在基底P型半导体材料上方的两侧设有N型半导体区构成源极和漏极，基底正上方分别设有底层和顶层绝缘介质材料和栅极，两层绝缘介质材料之间设有光电子存储层的光敏复合介质栅MOSFET探测器，其特征是所述探测器的光电子读出放大和复位的步骤是：光电子读出放大：将探测器的源极和衬底接地，漏极接合适正电压约0.1V，通过调节栅极电压约1～3V使MOSFET探测器工作在线性区；通过对输出漏极电流的直接测量，即测量曝光前后漏极电流的两个值进行比较来确定光信号的大小，得到漏极的电流变化量与搜集到的光电子数目的关系如下： Δ I DS = μ n C ox W L · N FG q C T · V DS - - - ( 1 ) 其中ΔIDS为曝光前-曝光后漏极电流变化量，NFG为浮栅上存储的光电子数目，CT为探测器光电子存储层的总等效电容，Cox为光电子存储层和衬底之间栅氧化层的单位面积电容，W和L分别为探测器沟道的宽度和长度，μn为电子迁移率，VDS为漏极与栅极的电压差。复位：在探测器栅极上加负偏压VG，衬底接地；当负偏压足够高，光电子存储层中储存的光电子通过隧穿被扫P型半导体衬底中。