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《哈尔滨工程大学》 2017年
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CMOS图像传感器量子效率和满阱容量参数测量方法研究

刘鹏飞  
【摘要】:随着近年来半导体工艺的不断发展,国内外对CMOS图像传感器的研究也越来越快,各种高性能的CMOS图像传感器产品一一问世,有逐渐取代CCD图像传感器之势。尤其是具有高分辨率、高灵敏度以及高帧频等优良性能的CMOS图像传感器在科学研究、医疗领域、航空航天乃至军事领域上都具有十分广泛的应用。对于各高端领域的用户来说,CMOS图像传感器在实际应用中所表现出来的性能参数,往往比厂家提供的器件数据手册中的参数指标更具有参考价值。为了筛选出具有更高性能的CMOS成像器件,要量化和评估CMOS图像传感器在实际应用中的工作表现。为了实现这一目的,国内外都在紧锣密鼓的进行相应的CMOS图像传感器性能参数测试研究。然而国内对于CMOS图像传感器的研究起步较晚,对于CMOS图像传感器性能参数测试的研究则更是慢于国外研究机构。本文正是从这一角度切入,首先对国内外CMOS图像传感器性能参数测试研究的发展和现状进行了调研,之后在调研的基础上开展实验工作,并取得了如下成果:1.以EMVA1288标准和PhotonTransfer光子转换作为理论基础,研究分析了 CMOS成像器件的主要性能参数定义,提炼出了针对量子效率和满阱容量的测量方法;2.根据硕士期间参与CMOS图像传感器测试系统项目的实践经验,详细分析了性能参数测试系统的软、硬件实现,并结合实验室环境,针对现有测试装置的一系列问题做出了诸多改进,改进后的测试系统能够完成量子效率和满阱容量等参数的测试研究。3.将测量方法应用在测试系统中,对待测CMOS图像传感器进行了多次实验,用最小二乘法对实验数据进行处理并利用MATLAB软件实现相应计算。4.分析了测试系统中部分模块的噪声,并提出了降噪方案,从各模块间速度匹配以及FPGA资源占用情况方面分析了测试系统的硬件电路。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP212;TP391.41

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