Конструктивно-технологические аспекты создания кремниевых цветных фотоячеек с глубинным цветоделением на изотипных P+-P переходах

• Автор: Горшкова, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение.
Глава 1. Общие принципы регистрации и обработки фотосигпалов для формирования цветного изображения.
II .
1.1. Элементы зрительного восприятия и спектральные характеристики излучения оптического диапазона.

1.1.1. Способы считывания и регистрации изображения.

1.1.2. Основы теории цвета

1.2. Колориметрические характеристики излучения и особенности современных систем кодировки цвета X, ИОВ.
1.3. Основные типы кремниевых фотопримников изображения, преимущества фотопримников с глубинным цветоделением.
1.4. Спектральная чувствительность кремниевых фотодиодов и принцип глубинного цветоделения.
1.5. Преимущества использования биполярных транзисторов для считывающих электронных схем при проектировании матричных примников цветного изображения.

1.6. Выводы.

Глава 2. Метод формирования и коррекции формы спектральной чувствительности кремниевых фотоэлементов.
2.1. Коррекция спектральной чувствительности фотоэлементов
2.2. Профилирование распределения бора в асимметричных п р кремниевых фоточувствительных структурах
2.3. Новый способ интеграции нескольких спектральных компонент в одном фотоэлементе
2.4. Исследование влияния разброса технологических параметров на спектральную чувствительность р Ур и рп структур, изготовленных по КМОП технологии.
2.5. Выводы.
Глава 3. Оптимизация конструкции и формы спектральных характеристик интегрированных цветных фотоячеек с глубинным цветоделением на потенциальных барьерах.
3.1. Оптимизация формы спектральных характеристик цветных фотоячеек с глубинным цветоделением в критериях стандартных цветовых координат
3.1.1. Специфика формирования синезеленого и зеленокрасного барьерных р слоев
3.1.2. Устранение смыкания барьерных р слоев
3.1.3. Взаимное расположение синезеленого и зеленокрасного потенциальных барьеров
3.2. Подавление паразитной чувствительности в инфракрасной области и повышения разрешающей способности матричного фотопримника цветного изображения
3.3. Выводы
Глава 4. Влияние многослойного диэлектрического покрытия 3К4ФССвЮг на спектральную чувствительность элементов матричных КМОП фотопримников.
4.1. Экспериментальное исследование спектральной чувствительности фотоэлементов.
4.2. Моделирование пропускания многослойного диэлектрического покрытия фотоэлемента.
4.3. Сопоставление экспериментальных и расчетных зависимостей
4.4. Оптимизация пропускной способности диэлектрического покрытия
4.5. Технические рекомендации.
4.6. Выводы.
Глава 5. Исследование и развитие методов технологической интеграции биполярных и КМОП транзисторов в структуре фотопримных аналогоцифровых микросхем с субмикронными размерами элементов.
Л М
5.1. Использование фотослоев для формирования биполярных
транзисторов в базовом КМОП процессе.
5.2. Разработка и исследование тестовых кристаллов.
5.3. Выводы.
Заключение
Список использованных сокращений.
Список литературы


Для создания биполярных транзисторов использованы элементы физической структуры, уже имеющиеся в составе микросхемы МПЦИ. Повышение производительности проектных работ достигается применением новой методики оптимизации режимов одновременного формирования фотоячейки и совместных с ней элементов КМОП и БиКМОП структур при использовании аналитического расчта потоков неосновных носителей в этих структурах и численном расчте концентраций легирующих примесей. Рекомендованные режимы легирования структур используются в производстве МПЦИ. Для эффективного цветоделения в фотоячейках глубина расположении максимумов концентраций р слоев составляет 0. Во избежание предотвращения размывания профиля легирования бора в процессе термообработок при совмещении фотоячейки с КМОП приборами в едином технологическом процессе необходимо имплантировать дополнительный слой фосфора с энергией 0кэВ и дозой 1. Новые конструктивные решения позволяют оптимизировать БиКМОП структуры и фотопримную ячейку с глубинным цветоделением. Материалы диссертации использованы в учебном процессе. Патенты и заявки на изобретения обеспечивают патентную защиту новых изделий электронной техники. Результаты диссертационной работы использованы при выполнении двух НИОКР Создание матричных фотопримников для устройств мобильной связи, Разработка устройств передачи информации, что подтверждено актом внедрения от ООО Юник Ай Сиз. Результаты работы применялись в МИР Эгида лаборатории микрои наноэлектроники Института радиотехники и электроники Российской академии наук, что отмечено в акте внедрения. Материалы диссертации использованы при подготовке учебных пособий Аналогоцифровые схемы, Проблемы технологии и проектирования микроэлектронных устройств в рамках обеспечения инновационной образовательной программы для магистров кафедры микроэлектроника факультета Электронных технологий, материалов и оборудования ЭТМО в Московском государственном институте электронной техники, что подтверждено актом внедрения в учебный процесс. Теоретические исследования, проведнные в данной работе с помощью методов математического анализа и численного моделирования, базируется на фундаментальных положениях физики полупроводников и полупроводниковых приборов. Реализованная на практике цветная матрица изображения с разрешением 0x2x3 на основе конструкции фотоячейки с глубинным цветоделением на изотипных рр переходах демонстрирует согласие развитых теоретических положений и результатов численного моделирования с экспериментальными данными. Международная конференция Микро и наноэлектроника , г. V Международной научнотехнической конференции Электроника и информатика , г. ХЬУШ НТК МФТИ Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук, г. Всероссийской межвузовской научнотехнической конференции студентов и аспирантов Микроэлектроника и информатика , г. XIX МНТК по фотоэлектронике и приборам ночного видения , г. XVII Международной научнотехнической конференции Лазеры в науке, технике, медицине , г. Сочи, МНТОРЭС им. А.С. II Всероссийской научнотехнической конференции Проблемы разработки перспективных микроэлектронных систем , М. МНТК Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения, II, г. МФТИ Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук , г. Международная конференция Микро и наноэлектроника , г. Звенигород, г. Работы по теме диссертации поддержаны двумя грантами Благотворительного фонда содействия отечественной науке в области естественных и гуманитарных наук по программе Лучшие аспиранты РАН за и гг. По теме диссертации опубликованы научных работ, из которых 3 статьи в журналах Радиотехника и электроника, Нано и микросистемная техника, 1 статья в международном сборнике научных трудов i I и тезисов докладов на научнотехнических конференциях. Новые технические решения защищены тремя патентами на изобретения РФ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений содержащих акты об использовании результатов работы, списка литературы содержит 1 страницу текста. Список литературы включает наименований.