放电存储模式的PN型光电二极管

光电二极管采用2μm N阱CMOS工艺中的N阱-P衬底pn结来作光电二极管^［51］。系统未加优化时，780 nm波长下3 dB带宽大于1.5 MHz，5V偏压下漏电流密度为0.5 pA/mm2，响应度R=0.5 A/W（η＝70%）。

  为了能够连续观察PN型光电二极管的光生电流，可以让其工作在存储模式。光电二极管的pn结电容可以被用来存储光生电荷，并在一定周期之后将它们读出，如图1所示^［52］。

          图1  工作在放电存储模式的PN型光电二极管

  为了实现这个目的，当RESET MOS开关打开的时候，光电二极管的电容Cph初始化设置为反向电压Vrev。然后RESET开关置于关状态，光电二极管浮空处于光接收周期。在这个周期内，Cpix，以入射光功率决定的速率放电。剩余电荷通过READ MOS开关并通过集成的电荷感应放大器（CAS）得到终的信号。读出的电荷信号越小，说明入射光的光功率越强。这种放电存储模式要优于充电模式，因为加在光电二极管上的初始偏压Vrev能够有效地收集光生电荷，而在充电模式中，空间电荷区的宽度较小，从而不能有效地收集光生电荷。

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