CN111289866A - 一种光电二极管的测试方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式提供一种光电二极管的测试方法以及装置。该测试方法包括：控制施加于至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流；根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压；其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及微电子技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种光电二极管的测试方法以及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
光电二极管包括但不限于光生电荷收集区以及传输栅，以钳位光电二极管为例，钳位光电二极管表面形成重掺杂半导体材料层作为钳位层，在钳位层下形成掩埋式光生电荷收集区，这样有助于对PN结进行隔离，抑制Si-SiO2表面态，减小暗电流的产生，显著提高成像质量，因此钳位光电二极管正逐渐取代常规的PN结光电二极管广泛应用于多种传感器，例如CMOS图像传感器、CCD图像传感器等。
在钳位光电二极管的传输栅具有的电学性能包括但不限于：最大跨导是用于描述钳位光电二极管的传输栅开启/关断速度的性能参数，阈值电压则是用于确定栅压输出的性能参数。然而，由于在钳位光电二极管中光生电荷收集区为埋型设计，使得无法直接对光生电荷收集区施加电压，钳位光电二极管中无法形成源极，导致目前尚没有对传输栅的电学性能进行测试的有效方法。
综上，现有技术无法对钳位光电二极管的性能参数进行测试。
发明内容
钳位光电二极管中，钳位光电二极管表面形成重掺杂半导体材料层作为钳位层，在钳位层下形成掩埋式光生电荷收集区，这样有助于对PN结进行隔离，抑制Si-SiO2表面态，减小暗电流的产生，显著提高成像质量。在钳位光电二极管的传输栅具有的电学性能包括但不限于最大跨导和阈值电压。本发明人发现，由于在钳位光电二极管中光生电荷收集区为埋型设计，使得无法直接对光生电荷收集区施加电压，钳位光电二极管中无法形成源极，导致目前尚没有对传输栅的电学性能进行测试的技术方案。
为了克服现有技术存在的问题，本发明中提出了一种光电二极管的测试方法以及装置。
本发明实施方式的第一方面中，提供了一种光电二极管的测试方法，光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。该测试方法包括：控制施加于至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流；根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
在本发明的一个实施例中，根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压，包括以下步骤：根据监测到的测试电流生成漏极传输栅的IV曲线；对漏极传输栅的IV曲线进行求导得到漏极传输栅的最大跨导，和/或，根据漏极传输栅的IV曲线以及对漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定漏极传输栅的阈值电压。
在本发明的一个实施例中，测试电压包括施加在源极传输栅上的第一测试电压以及施加在漏极传输栅上的第二测试电压，第一测试电压为静态值，第二测试电压为处于动态变化范围内的动态值。控制施加于至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化，包括：将第一测试电压设置为静态值，并根据动态变化范围调整第二测试电压从预设的测试电压初值开始升高。
在本发明的一个实施例中，根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压，包括：根据监测到的测试电流生成漏极传输栅的IV曲线；对漏极传输栅的IV曲线进行求导得到漏极传输栅的最大跨导；和/或根据漏极传输栅的IV曲线以及对漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定漏极传输栅的阈值电压。
在本发明的一个实施例中，源极接地；且施加于漏极的漏极电压高于第一测试电压，施加于漏极的漏极电压高于第二测试电压。
在本发明的一个实施例中，光电二极管还包括半导体衬底和钳位层，半导体衬底接地，钳位层接地。
在本发明实施方式的第二方面中，提供了一种光电二极管的测试装置，用于执行如第一方面任一所述的方法，光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。该测试装置包括控制单元、监测单元以及处理单元，其中
控制单元用于控制施加于至少两个传输栅的测试电压；
监测单元用于在不同的测试电压下监测经过源极和漏极之间的测试电流；
处理单元用于根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
在本发明实施方式的第三方面中，提供了一种光电二极管，如第二方面所述的测试装置，所述测试装置用于执行如第一方面任一所述的方法，光电二极管包括：所述光生电荷收集区，用于接收辐射生产光生电荷；所述至少两个悬浮扩散节点，设置于所述光生电荷收集区两侧，至少两个悬浮扩散节点作为测试装置的源极和漏极；其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。
在本发明实施方式的第四方面中，提供了一种像素单元，该像素单元包括如第三方面所述的光电二极管以及如第二方面所述的光电二极管测试装置。
在本发明实施方式的第五方面中，提供了一种像素阵列，包括多个如第四方面所述的像素单元，该像素单元包括如第三方面所述的光电二极管以及如第二方面所述的光电二极管测试装置。
本发明实施例提供的技术方案中，通过将至少两个悬浮扩散节点分别作为源极和漏极，并控制光电二极管的至少两个传输栅的测试电压的变化得到经过源极和漏极之间的测试电流，从而依据于测试电流的变化情况确定传输栅的最大跨导和阈值电压，即通过将光生电荷收集区、半导体衬底以及至少两个悬浮扩散节点形成MOS，从而利用MOS的转移特性实现了对漏极传输栅的电学性能进行测试，解决了无法直接对掩埋式设计光生电荷收集区施加电压而导致的传输栅的电学性能测试困难的问题，有助于指导光电二极管的工艺制备，优化光电二极管的设计。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
图1A示意性地示出了本发明实施例涉及的一种光电二极管的结构示意图；
图1B示意性地示出了本发明实施例涉及的另一种钳位光电二极管的结构示意图；
图2示意性地示出了本发明实施例涉及的一种光电二极管的测试方法的流程示意图；
图3示意性地示出了本发明实施例涉及的一种IV曲线的示意图；
图4示意性地示出了本发明实施例涉及的一种跨导曲线的示意图；
图5示意性地示出了本发明实施例涉及的一种阈值电压的示意图；
图6示意性地示出了本发明实施例涉及的一种光电二极管的测试装置的结构示意图。
在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
钳位光电二极管中，钳位光电二极管表面形成重掺杂半导体材料层作为钳位层，在钳位层下形成掩埋式光生电荷收集区，这样有助于对PN结进行隔离，抑制Si-SiO2表面态，减小暗电流的产生，显著提高成像质量。在钳位光电二极管的传输栅具有的电学性能包括但不限于最大跨导和阈值电压。可以理解的是，电导是电阻的倒数，而跨导则指输出端电流的变化值与输入端电压的变化值之间的比值。跨导越大表示传输栅越灵敏，因此最大跨导也可以用于表征传输栅电压转变电流的能力。
发明人发现，由于在钳位光电二极管中光生电荷收集区为埋型设计，使得无法直接对光生电荷收集区施加电压，钳位光电二极管中无法形成源极，导致目前尚没有对传输栅的电学性能进行测试的技术方案。
由于最大跨导、阈值电压等性能参数对钳位光电二极管的设计制造具有一定的指导作用，因此为了测试传输栅的电学性能，本发明实施例提出了一种光电二极管的测试方法以及装置。本发明实施例提出的一种光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。依据于该光电二极管，该测试方法包括：控制施加于光电二极管的至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化，在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流，根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
本发明通过将光生电荷收集区、半导体衬底以及至少两个悬浮扩散节点形成MOS，并控制光电二极管的至少两个传输栅的测试电压的变化得到经过源极和漏极之间的测试电流，从而通过MOS的转移特性对漏极传输栅的电学性能进行测试，这样就能够依据于测试电流的变化情况确定传输栅的最大跨导和阈值电压，实现了对传输栅的电学性能的测试，有助于光电二极管的优化。
在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。
本发明实施例可以应用于微电子元件的检测场景，尤其是光电二极管的检测场景，例如钳位光电二极管的检测场景。本发明实施例涉及的微电子元件包括但不限于一个或多个钳位光电二极管、钳位光电二极管阵列、非钳位光电二极管阵列、其他微电子元件或阵列。本发明实施例可以适用于传输栅的电学性能的测试，也可以适用于其他参数的测试，例如IV曲线。
本发明实施例提供了一种光电二极管，例如该光电二极管的架构可以如图1A所示，包括光生电荷收集区、至少两个悬浮扩散节点(即源极和漏极)以及至少两个传输栅，其中，这至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，这至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。该光电二极管的工作原理如下：光生电荷收集区用于接收辐射生产光生电荷；至少两个悬浮扩散节点设置于光生电荷收集区两侧，该至少两个悬浮扩散节点作为测试装置的源极和漏极，通过控制施加于光电二极管的至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化，在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流，根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。可选的，传输栅包括但不限于传输节点、电荷转移栅级。需要说明的是，图1A所示的悬浮扩散节点和传输栅的数量仅为一种可能的示例，本发明实施例中悬浮扩散节点和传输栅的数量可以为两个或两个以上。
本发明实施例提供的光电二极管，可以通过将至少两个悬浮扩散节点分别作为源极和漏极，并控制光电二极管的至少两个传输栅的测试电压的变化得到经过源极和漏极之间的测试电流，这样就能够依据于测试电流的变化情况确定漏极传输栅的最大跨导和阈值电压，实现了对传输栅的电学性能的测试，有助于光电二极管的优化。
需要说明的是，本发明实施例中并不限定光电二极管的架构，例如该光电二极管的架构也可以如图1B所示。
下面结合上文所示的应用场景以及光电二极管，参考图2来描述根据本发明示例性实施方式的方法。需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本发明的精神和原理而示出，本发明的实施方式在此方面不受任何限制。相反，本发明的实施方式可以应用于适用的任何场景。
本发明实施例提供了一种光电二极管的测试方法，其中光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。如图2所示，该测试方法包括：
S201、控制施加于光电二极管的至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；
S202、在根据预设规则变化的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流；
S203、根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
本发明实施例中，光电二极管还包括半导体衬底和钳位层，半导体衬底接地，钳位层接地。进一步的，形成光生电荷收集区的掺杂材料可以与形成半导体衬底以及钳位层的掺杂材料不同。例如，形成光生电荷收集区的掺杂材料可以为N型材料，形成半导体衬底和钳位层的掺杂材料可以为P型材料。
本发明实施例中，源极接地，施加于漏极的漏极电压高于测试电压。进一步的，光电二极管的半导体衬底和钳位层接地。一种实现方式中，将作为源极的悬浮扩散节点接地，连接于源极与光生电荷收集区的传输栅的栅压设置为预设栅压，并将施加于作为漏极的悬浮扩散节点的漏极电压设置为预设漏极初值电压，其中，该预设漏极初值电压大于测试电压。这样，光生电荷收集区、半导体衬底以及至少两个悬浮扩散节点形成MOS，从而通过MOS的转移特性对传输栅的电学性能进行测试，有助于指导光电二极管的工艺制备，优化光电二极管的设计。
需要说明的是，本发明实施例中作为漏极的悬浮扩散节点也可以变更为源极，同理作为源极的悬浮扩散节点也可以变更为漏极，本发明实施例中对作为源极和漏极的悬浮扩散节点并不限定。
本发明实施例中涉及的预设规则包括但不限于测试电压的初值和测试电压的变化范围。S201中，控制施加于光电二极管的至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化的实现方法有多种，其中一种实现方法包括：根据初值和变化范围同步调整施加于至少两个传输栅上的测试电压。可选的，测试电流的精度高于10-5。
一种实现方式中，S201中在变化范围内同步从初值开始升高施加于至少两个传输栅上的测试电压。S202中，在同步升高的至少两个传输栅上的测试电压下，监测经过源极和漏极之间的测试电流，从而获得不同测试电压下流经传输栅的测试电流，测试电流的变化趋势主要分为以下几个阶段：随着测试电压的升高，传输栅下的半导体衬底中空穴被排斥而留下负离子以镜像传输栅上的电荷形成耗尽层，此时经过源极和漏极之间的测试电流为零或极小值；随着测试电压的持续升高，传输栅下的界面反型形成载流子沟道，为源极和漏极之间提供了一个导电通道，此时所对应的测试电压即为阈值电压，之后随着测试电压的进一步升高，沟道电荷密度进一步增加，测试电流随之增加。S203中，根据监测到的测试电流生成至少两个传输栅的IV曲线，对该IV曲线求导即可得到至少两个传输栅的跨导曲线，并根据跨导曲线确定最大跨导；在该IV曲线中最大跨导所对应的横坐标(即电压)的点的切线与横向坐标轴的交点即为至少两个传输栅的阈值电压。需要理解的是，除了上述采用IV曲线确定漏极传输栅的最大跨导和阈值电压的方法之外，还可以采用其他方法确定漏极传输栅的最大跨导和阈值电压，本发明实施例中并不限定。
本发明实施例中，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。需要说明的是，本发明实施例中，源极传输栅也可以变更为漏极传输栅，同理漏极传输栅也可以变更为源极传输栅，本发明实施例中对作为源极传输栅和漏极传输栅的传输栅并不限定。可选的，测试电压大于阈值电压且小于击穿电压。可选的，测试电压小于击穿电压。优选的，漏极电压为4V。
相应地，预设规则包括但不限于测试电压的静态值和测试电压的动态变化范围，测试电压包括但不限于施加在源极传输栅上的第一测试电压以及施加在漏极传输栅上的第二测试电压，其中，第一测试电压为静态值，第二测试电压为处于动态变化范围内的动态值。S201的另一种实现方法为，将所述第一测试电压设置为所述静态值，并根据所述动态变化范围调整所述第二测试电压从预设的测试电压初值开始升高。
进一步的，S201中可以将第一测试电压控制为静态值，并在动态变化范围内将第二测试电压升高。S202中，当第二测试电压在动态变化范围内升高时，对经过源极和漏极之间的测试电流进行监测，记录第二测试电压与测试电流的变化情况。
S203中确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压的实现方法可以是，根据监测到的测试电流生成漏极传输栅的IV曲线，对漏极传输栅的IV曲线进行求导得到漏极传输栅的最大跨导。进一步的，S203中也可以根据漏极传输栅的IV曲线和由该IV曲线求导得到的最大跨导，计算出漏极传输栅的阈值电压。
举例说明
假设将半导体衬底和钳位层接地，作为源极的悬浮扩散节点接地，连接在源极上的传输栅的电压设置为VN0＝3.3V，漏极电压设置为VS＝4V。S201中，将连接于漏极的传输栅的测试电压VC0从初值(即为0V)开始升高。S202和S203中，监测流经漏极和源极之间的测试电流获得图3所示的传输栅的IV曲线，对该IV曲线求导获得图4所示的该传输栅的跨导曲线，从该跨导曲线中确定最大跨导，其中该最大跨导对应的电压VJ为3.8V；在IV曲线上横坐标VJ的点的切线与横坐标的交点为阈值电压Vth，如图5所示阈值电压Vth为2.6V。
通过本发明实施例提供的光电二极管的测试方法，通过将至少两个悬浮扩散节点分别作为源极和漏极，并控制光电二极管的至少两个传输栅的测试电压的变化得到经过源极和漏极之间的测试电流，从而依据于测试电流的变化情况确定传输栅的最大跨导和阈值电压。本发明提供的测试方法通过将光生电荷收集区、半导体衬底以及至少两个悬浮扩散节点形成MOS，从而通过MOS的转移特性实现了对传输栅的电学性能进行测试，解决了无法直接对掩埋式设计光生电荷收集区施加电压而导致的传输栅的电学性能测试困难的问题，有助于指导光电二极管的工艺制备，优化光电二极管的设计。
本发明实施例提供了一种光电二极管的测试装置，如图6所示。该光电二极管至少包括光生电荷收集区、钳位层以及设置在所述光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，至少两个传输栅连接于光生电荷收集区以及设置在光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点之间，至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极。该测试装置包括控制单元、监测单元以及处理单元，其中
控制单元用于控制施加于至少两个传输栅的测试电压；
监测单元用于在不同的测试电压下监测经过源极和漏极之间的测试电流；
处理单元用于根据监测到的测试电流确定漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
可选的，预设规则包括测试电压的初值和测试电压的变化范围。控制单元具体用于：根据初值和变化范围同步调整施加于至少两个传输栅上的测试电压。
可选的，处理单元具体用于：根据监测到的测试电流生成至少两个传输栅的IV曲线，对至少两个传输栅的IV曲线进行求导得到至少两个传输栅的最大跨导；和/或，根据至少两个传输栅的IV曲线以及对至少两个传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定至少两个传输栅的阈值电压。
可选的，连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅；且连接于光生电荷收集区与至少两个悬浮扩散节点中作为漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。
可选的，预设规则包括测试电压的静态值和测试电压的动态变化范围，测试电压包括施加在源极传输栅上的第一测试电压以及施加在漏极传输栅上的第二测试电压。控制单元具体用于：将第一测试电压控制为静态值，并根据动态变化范围调整第二测试电压从预设的测试电压初值开始升高。
可选的，处理单元具体用于：根据监测到的测试电流生成漏极传输栅的IV曲线，对漏极传输栅的IV曲线进行求导得到漏极传输栅的最大跨导；和/或，根据漏极传输栅的IV曲线以及对漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定漏极传输栅的阈值电压。
可选的，源极接地；且施加于漏极的漏极电压高于第一测试电压，施加于漏极的漏极电压高于第二测试电压。
可选的，光电二极管还包括半导体衬底和钳位层，半导体衬底接地，钳位层接地。
本发明还提供了示例性实施的一种像素单元，该像素单元包括多个光电二极管以及至少一个图6对应的实施例任一项的光电二极管的测试装置。本发明还提供了示例性实施的一种像素阵列，该像素阵列包括多个像素单元。，该像素单元包括多个光电二极管以及至少一个图6对应的实施例任一项的光电二极管的测试装置。需说明的是，图6对应的实施例任一项的光电二极管的测试装置用于执行图2对应的实施例提供的任一项测试方法。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了装置的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。
Claims (10)
1.一种光电二极管的传输栅的电性能测试方法，其特征在于，所述光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在所述光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，所述至少两个传输栅连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点之间，所述至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅；
所述测试方法包括：
控制施加于所述至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化；
在根据所述预设规则变化的测试电压下，监测经过所述源极和所述漏极之间的测试电流；
根据监测到的所述测试电流确定所述漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述根据监测到的所述测试电流确定所述漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压，包括：
根据监测到的所述测试电流生成所述漏极传输栅的IV曲线；
对所述漏极传输栅的IV曲线进行求导得到所述漏极传输栅的最大跨导；和/或
根据所述漏极传输栅的IV曲线以及对所述漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定所述漏极传输栅的阈值电压。
3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，其中，所述测试电压包括施加在所述源极传输栅上的第一测试电压以及施加在所述漏极传输栅上的第二测试电压，所述第一测试电压为静态值，所述第二测试电压为处于动态变化范围内的动态值；
所述控制施加于所述至少两个传输栅的测试电压根据预设规则变化，包括：
将所述第一测试电压设置为所述静态值，并根据所述动态变化范围调整所述第二测试电压从预设的测试电压初值开始升高。
4.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，所述根据监测到的所述测试电流确定所述漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压，包括：
根据监测到的所述测试电流生成所述漏极传输栅的IV曲线；
对所述漏极传输栅的IV曲线进行求导得到所述漏极传输栅的最大跨导；和/或
根据所述漏极传输栅的IV曲线以及对所述漏极传输栅的IV曲线求导得到的最大跨导来确定所述漏极传输栅的阈值电压。
5.如权利要求1至4任一所述的测试方法，其特征在于，其中，所述源极接地；且
施加于所述漏极的漏极电压高于所述第一测试电压，施加于所述漏极的漏极电压高于所述第二测试电压。
6.如权利要求1至4任一所述的测试方法，其特征在于，其中，所述光电二极管还包括半导体衬底和钳位层，所述半导体衬底接地，所述钳位层接地。
7.一种光电二极管的测试装置，其特征在于，用于执行如权利要求1至6任一所述的方法，所述光电二极管包括至少两个传输栅、光生电荷收集区以及设置在所述光生电荷收集区两侧的至少两个悬浮扩散节点，其中，所述至少两个传输栅连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点之间，所述至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅；所述测试装置包括：
控制单元，用于控制施加于至少两个传输栅的测试电压；
监测单元，用于在不同的测试电压下监测经过所述源极和所述漏极之间的测试电流；
处理单元，用于根据监测到的所述测试电流确定所述漏极传输栅的最大跨导和/或阈值电压。
8.一种光电二极管，其特征在于，包括如权利要求7所述的测试装置，所述测试装置用于执行如权利要求1至6任一所述的方法，所述光电二极管还包括：
所述光生电荷收集区，用于接收辐射生产光生电荷；
所述至少两个悬浮扩散节点，设置于所述光生电荷收集区两侧，至少两个悬浮扩散节点作为所述测试装置的源极和漏极；
所述至少两个传输栅，连接于所述至少两个悬浮扩散节点和所述光生电荷收集区之间；
其中，所述至少两个传输栅连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点之间，所述至少两个悬浮扩散节点分别为源极和漏极；连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述源极的悬浮扩散节点之间的传输栅为源极传输栅，连接于所述光生电荷收集区与所述至少两个悬浮扩散节点中作为所述漏极的悬浮扩散节点之间的传输栅为漏极传输栅。
9.一种像素单元，其特征在于，包括如权利要求8所述的光电二极管以及如权利要求7所述的测试装置。
10.一种像素阵列，其特征在于，包括多个如权利要求9所述的像素单元，所述像素单元包括如权利要求8所述的光电二极管以及如权利要求7所述的测试装置，所述测试装置用于执行如权利要求1至6任一所述的方法。
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