一种MSM光电检测装置及其驱动方法、X射线探测器与流程

文档序号:12659320阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种MSM光电检测装置,其特征在于,包括多个检测单元,任一检测单元包括:至少一个第一MSM结构、至少一个第二MSM结构、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、阈值比较单元以及储能单元;

所述第一MSM结构的第一金属层连接所述第一节点,所述第一MSM结构的第二金属层连接第一电平端;

所述第二MSM结构的第一金属层连接第二控制单元以及所述第三控制单元,所述第二MSM结构的第二金属层连接第一电平端;

所述第一控制单元连接输出/复位信号端、第一控制信号端以及所述第一节点,用于在所述第一控制信号端的第一控制信号的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通或断开;

所述第二控制单元还连接第二控制信号端和所述第一节点,用于在所述第二控制信号端的第二控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通或断开;

所述阈值比较单元连接所述输出/复位信号端和第三控制信号端,用在所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时在第三控制信号端输出导通控制信号,在所述输出/复位信号端输出的电压小于或等于阈值电压时在第三控制信号端输出关断控制信号;

所述第三控制单元还连接所述三控制信号端和所述第一节点,用于在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通,或者在所述第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开;

所述储能单元连接所述第一节点以及所述第一电平端,用于存储电荷。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一控制单元包括:第一晶体管;

所述第一晶体管的第一极连接所述输出/复位信号端,所述第一晶体管的第二极连接所述第一节点,所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制信号端。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二控制单元包括:第二晶体管;

所述第二晶体管的第一极连接所述第一节点,所述第二晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层,所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制信号端。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第三控制单元包括:第三晶体管;

所述第三晶体管的第一极连接所述第一节点,所述第三晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层,所述第三晶体管的栅极连接所述第三控制信号端。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述阈值比较单元包括:电压比较器;

所述电压比较器的第一输入端连接所述输出/复位信号端,所述电压比较器的第二输入端输入扫描信号,所述电压比较器的输出端连接所述第三控制信号端。

6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述储能单元包括:第一电容;

所述第一电容的第一极连接所述第一节点,所述第一电容的第二极连所述第一电平端。

7.根据权利要求2-4任一项所述的装置,其特征在于,晶体管均为N型晶体管;或者晶体管均为P型晶体管。

8.一种MSM光电检测装置的驱动方法,其特征在于,用于驱动权利要求1-7任一项所述的MSM光电检测装置,所述方法包括:

第一阶段,所述输出/复位信号端输入复位信号;第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通;第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通;

第二阶段,第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点断开;第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通;所述存储单元存储所述第一MSM结构和所述第二MSM结构产生的电荷;

第三阶段,第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通;阈值比较单元比较所述输出/复位信号端的电压是否大于阈值电压;若是,在第三控制信号端输出导通控制信号,第三控制单元在所述第三控制信号端输出的导通控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层导通;若否,在第三控制信号端输出关断控制信号,第三控制单元在第三控制信号端输出的关断控制信号的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开;

第四阶段,第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点断开;第二控制单元在第二控制信号端的控制下将所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层断开;当所述第三阶段中所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时,第三控制单元保持所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层的导通,存储单元存储所述第一MSM结构和所述第二MSM结构产生的电荷;当所述第三阶段中所述输出/复位信号端输出的电压小于或等于阈值电压时,第三控制单元保持所述第一节点与所述第二MSM结构的第一金属层的关断;所述存储单元存储所述第一MSM结构产生的电荷;

第五阶段,第一控制单元在第一控制信号端的控制下将所述输出/复位信号端与所述第一节点导通,存储单元将存储的电荷在所述输出/复位信号端输出。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一控制单元包括:第一晶体管;所述第一晶体管的第一极连接所述输出/复位信号端,所述第一晶体管的第二极连接所述第一节点,所述第一晶体管的栅极连接所述第一控制信号端;所述方法还包括:

第一阶段,所述第一晶体管为导通状态;

第二阶段,所述第一晶体管为截止状态;

第三阶段,所述第一晶体管为导通状态;

第四阶段,所述第一晶体管为截止状态;

第五阶段,所述第一晶体管为导通状态。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第二控制单元包括:第二晶体管;所述第二晶体管的第一极连接所述第一节点,所述第二晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层,所述第二晶体管的栅极连接所述第二控制信号端;所述方法还包括:

第一阶段,所述第二晶体管为导通状态;

第二阶段,所述第二晶体管为导通状态;

第三阶段,所述第二晶体管为导通状态;

第四阶段,所述第二晶体管为截止状态;

第五阶段,所述第二晶体管为截止状态。

11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第三控制单元包括:第三晶体管;所述第三晶体管的第一极连接所述第一节点,所述第三晶体管的第二极连接所述第二MSM结构的第一金属层,所述第三晶体管的栅极连接所述第三控制信号端;所述方法还包括:

第三阶段,当所述输出/复位信号端的电压大于阈值电压时,所述第三晶体管为导通状态;当所述输出/复位信号端的电压小于或等于阈值时,所述第三晶体管为导通状态;

第四阶段,当在第三阶段中所述第三晶体管为导通状态时,所述第三晶体管为导通状态;当在第三阶段中所述第三晶体管为截止状态时,所述第三晶体管为截止状态。

12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述阈值比较单元包括:电压比较器;所述电压比较器的第一输入端连接所述输出/复位信号端,所述电压比较器的第二输入端输入扫描信号,所述电压比较器的输出端连接所述第三控制信号端;

第三阶段,控制所述扫描信号的电压为阈值电压;

第四阶段,当在第三阶段中所述电压比较器的输出端输出导通控制信号时,所述电压比较器的输出端输出导通控制信号;当在第三阶段中所述电压比较器的输出端输出关断控制信号时,所述电压比较器的输出端输出关断控制信号。

13.根据权利要求9-11任一项所述的方法,其特征在于,晶体管均为N型晶体管;或者晶体管均为P型晶体管。

14.一种X射线探测器,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的MSM光电检测装置。

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