SiGe/Si超格子ヘテロフォトトランジスタを用いたビジョンチップに関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11167256
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 太田 淳 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (80304161)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳田 崇 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (50314539) ; 布下 正宏 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (70304160)
• Keywords: SiGe / ヘテロフォトトランジスタ / ビジョンチップ

Research Abstract

パルス変調方式はアナログ信号とデジタル信号の融合した方式といえ,微小なアナログ光入力信号を画素並列で取り扱うビジョンチップにとってはSN比やダイナミックレンジの点から非常に有効である。まずパルス変調の基本回路について実証を行い,次にビジョンチップを適用するため,画素間相互作用をパルス形式でいかに実現するかについて検討を行っている。今年度はパルス幅変調に関しては,抵抗ネットワーク結合を実装したビジョンチップについて検討を行った。
画像処理には近傍画素間演算が多用されるのでビジョンチップでの近傍画素間演算の実装は非常に重要な課題である。パルス幅変調出力はそのままでは近傍画素間演算は困難であるため,一度コンデンサーに蓄積しアナログ値に変換した後に,バッファーアンプAMPを通して水平抵抗ネットワークによる近傍画素間結合を実装した。変換容量値は220fFであり,1st polyと2nd poly間容量を用いた。この受光回路を水平抵抗により4近傍画素と結合した。水平抵抗はパストランジスタ構成である。ゲート・ソース間にコンデンサを並列接続することでゲート電位を一定にし,線形性を向上させている。なお動作は飽和領域である。1.2μm 2-poly 2-metal CMOSプロセスを想定したHSPICEによるシュミレーションでは0〜1Vの範囲で10kΩ程度が得られている。

Research Products

• [Publications] J.Ohta, A.Uehara, T.Tokuda and M.Nunoshita: "Pulse-Modelated Vision Chips with Versatile-Interconnected Pixels"5th Workshop on Optics and Computer Science. (発表予定). (2000)
• [Publications] J.Ohta, A.Uehara, T.Tokuda and M.Nunoshita: "A pulsed vision chip with inhibitory interconnections"Optics in Computing(OC 2000). (発表予定). (2000)
• [Publications] 上原昭宏、太田淳、布下正宏: "ネットワーク回路と組み込んだアクティブピクセルセンサー"1999年映像情報メディア学会年次大会公演予稿集. 226 (1999)
• [Publications] 上原昭宏、徳田崇、太田淳、布下正宏: "パルス動作ビジョンチップの試作"映像情報メディア学会技術報告. 24・3. 19-24 (2000)
• [Publications] 岩井治憲、沖仲元毅、太田真、徳田崇、太田淳、布下正宏: "Si(001)Geドット形成過程のCAICISSによる評価"2000年春応用物理学会. (発表予定). (2000)
• [Publications] 上原昭宏、阪田裕彦、徳田崇、太田淳、布下正宏: "パルス動作ビジョンチップの試作"2000年春応用物理学会. (発表予定). (2000)