Fotodioden zur monolithischen Integration in CMOS-Bausteinen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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2000
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
.
.
.
_
1
2
FUNKTIONSWEISE
UND
AUFBAU
VON
FOTODIODEN
.
4
2.1
OPTISCHE
GENERATION
VON
LADUNGSTRAEGERN
IN
HALBLEITERN
.
4
2.2 FOTODIODE
ALS
LICHTDETEKTOR
.
7
2.3
DRIFT
DER
LADUNGSTRAEGER
IN
DER
RAUMLADUNGSZONE
.
9
2.4 DIFFUSION
DER
LADUNGSTRAEGER
IN
DEN
FELDFREIEN
ZONEN
DER
FOTODIODEN
.
10
3
REALISIERUNG
UND
UNTERSUCHUNG
VON
CMOS-FOTODIODEN
_
.12
3.1
BTP-FOTODIODEN
.
12
3.2 FINGERFOERMIGE
N
+
P-FOTODIODEN
.
19
3.3
NT-FOTODIODEN
.
20
3.4
P
+
N(P)-FOTODIODEN.
23
3.4.1
NUTZUNG
DER
BEIDEN
HORIZONTALEN
RAUMLADUNGSZONEN,
DER
P
+
NP
MODUS
.
24
3.4.2
NUTZUNG
DER
OBEREN
RAUMLADUNGSZONE,
DER
P
+
N
MODUS
.
26
3.5
FOTOSTROM
IN
ABHAENGIGKEIT
VOM
EINSTRAHLORT
.
28
3.6
UEBERSPRECHVERHALTEN
VON
BENACHBARTEN
FOTODIODEN
.
30
4
ANALYTISCHE
MODELLIERUNG
VON
FOTODIODEN
AUF
HOMOGENEM
SUBSTRAL.33
4.1
ZEITVERLAUF
DES
DRIFTSTROMS
.
34
4.2
LADUNGSTRAEGERVERTEILUNG
IN
DEN
BAHNGEBIETEN
DER
FOTODIODE
UND
DER
ZUGEHOERIGE
STATISCHE
FOTOSTROM
.
42
4.2.1
TRAEGERSUBSTRAT
DER
FOTODIODE
.
42
4.2.2
HOCHDOTIERTES
IMPLANTATIONSGEBIET
.
46
4.3 DYNAMISCHES
VERHALTEN
DER
FOTODIODEN
OHNE
EPITAXIE
.
50
5
MATHEMATISCHE
FORMULIERUNG
VON
FOTODIODEN
MIT
EPITAXIE.56
5.1
ELEKTRISCHES
FELD
AN
EINEM
ISOTYPEN
UEBERGANG
.
57
5.2
AUFSTELLUNG
UND
LOESUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNGEN
FUER
FOTODIODEN
MIT
EPITAXIE.
.60
5.3
BERECHNUNG
DES
VERHALTENS
DER
N
+
P-FOTODIODE
.
61
5.3.1
BESCHREIBUNG
DER
N'P-FOTODIODE
UND
DEFINITION
IHRER
PARAMETER
FUER
DIE
NUMERISCHE
BERECHNUNG
.
62
5.3.2
NUMERISCHE
BERECHNUNG
EINER
NT
'
-FOTODIODE
OHNE
EPITAXIE
UND
VERGLEICH
MIT
DER
ANALYTISCHEN
BERECHNUNG
.
65
5.3.3
MINORITAETSTRAEGERVERTEILUNG
IN
EINER
KP-FOTODIODE
MIT
EPITAXIE
UNTER
KONTINUIERLICHER
BESTRAHLUNG
.
66
5.3.4
DAS
VERHALTEN
DER
N
+
P-FOTODIODE
NACH
DEM
AUSSCHALTEN
EINES
KONTINUIERLICHEN
LICHTSTRAHLS
.
.67
5.3.5
DAS
VERHALTEN
DER
N*P-FOTODIODE
BEIM
EINSCHALTEN
EINES
LICHTSTRAHLS
.
69
5.4
BERECHNUNG
DES
VERHALTENS
DER
KP-FOTODIODEN
.
72
5.4.1
BESCHREIBUNG
DER
KP-FOTODIODE
FUER
DIE
NUMERISCHE
BERECHNUNG
.
72
5.4.2
MINORITAETSTRAEGERVERTEILUNG
IN
EINER
KP-FOTODIODE
UNTER
KONTINUIERLICHER
BESTRAHLUNG
.
74
5.4.3
DAS
AUSSCHALTVERHALTEN
DER
KP-FOTODIODE.
.
74
5.4.4
DAS
EINSCHALTVERHALTEN
DER
KP-FOTODIODE
.
76
5.4.5
DAS
VERHALTEN
DER
KP-FOTODIODE
BEIM
VORHANDENSEIN
EINES
FELDES
IN
DER
WANNE
.
78
5.4.6
SONDERFALL
DER
KP-FOTODIODE
MIT
EINER
K-IMPLANTATION
IN
DER
WANNE
(KNP-FOTODIODE)
.
80
5.5
BERECHNUNG
DES
VERHALTENS
DER
P
+
N(P)-FOTODIODEN
.
85
5.5.1
BESCHREIBUNG
DER
P
+
N(P)-FOTODIODE
FUER
DIE
NUMERISCHE
BERECHNUNG
.
85
5.5.2
MINORITAETSTRAEGERVERTEILUNG
UND
FOTOSTROMVERLAUF
BEI
DER
P
+
N(P)-FOTODIODE.86
5.6
BERECHNUNG
DES
FOTOSTROMVERLAUFS
VON
ZWEI
DYNAMISCH
GEMESSENEN
FOTODIODEN.89
6
MOEGLICHKEITEN
ZUR
VERBESSERUNG
DES
SCHALTVERHALTENS
DER
FOTODIODEN.,92
6.1
EINFLUSS
DER
WELLENLAENGE
AUF
DAS
ZEITVERHALTEN
DER
FOTODIODEN.
92
6.1.1
ZEITVERHALTEN
DER
KP-FOTODIODE
BEI
VERSCHIEDENEN
WELLENLAENGEN
.
92
6.1.2
ZEITVERHALTEN
DER
KP
UND
KNP-FOTODIODEN
BEI
VERSCHIEDENEN
WELLENLAENGEN
.
95
6.1.3
UNTERSUCHUNG
DER
P
+
N(P)-FOTODIODE
BEI
VERSCHIEDENEN
WELLENLAENGEN
.
100
6.2
EINFLUSS DER
EPITAXIESCHICHT
.
104
6.3
VERBESSERUNG
DER
FOTODIODEN
MIT
DER
DOTIERUNG
.
110
6.4
FOTODIODEN
MIT
EINEM
BURIED-LAYER
.
112
6.5
AUSWERTUNG
DES
DYNAMISCHEN
VERHALTENS
DER
FOTODIODEN
IM
BODEDIAGRAMM
.
116
7
ZUSAMMENFASSUNG.
126
8
ANHANG.
.
128
AL
LOESUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DIE
STATISCHE
LADUNGSTRAEGERVERTEILUNG
IM
SUBSTRAT
OHNE
EPITAXIE
.
128
A2
LOESUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DIE
STATISCHE
LADUNGSTRAEGERVERTEILUNG
IM
HOCHDOTIERTEN
BT-IMPLANTATIONSGEBIET
.
130
A3
ANALYTISCHE
LOESUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DEN
ZEITLICHEN
ABBAU
DER
GESPEICHERTEN
LADUNGSTRAEGER
IM
SUBSTRAT
OHNE
EPITAXIE
.
132
A4
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
DIFFERENTIALGLEICHUNG
FUER
DEN
ZEITLICHEN
AB
BZW.
AUFBAU
DER
MINORITAETSTRAEGER
IM
SUBSTRAT
MIT
EPITAXIE
.
137
9
LITERATUR.
-
.143
10
SYMBOLLISTE.
-
.
----
.147 |
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