摘要：近日，第七十二届国际固态电路大会（ISSCC 2025）在美国旧金山隆重举行，该大会被誉为“芯片设计国际奥林匹克”。在本届大会上，北京大学共有15篇高水平论文（按第一单位统计）入选，成为此次国际上录用论文最多的单位。北京大学集成电路学院部分师生赴美参加了此次盛

近日，第七十二届国际固态电路大会（ISSCC 2025）在美国旧金山隆重举行，该大会被誉为“芯片设计国际奥林匹克”。在本届大会上，北京大学共有15篇高水平论文（按第一单位统计）入选，成为此次国际上录用论文最多的单位。北京大学集成电路学院部分师生赴美参加了此次盛会，报告了各自方向的最新研究成果，并与国际同行进行深入的学术交流。

采用光电流自驱动的像素级电流相位型ADC的红外焦平面成像芯片

该工作面向高性能长波红外探测和成像应用，针对传统长波红外动态范围受限、功耗高以及传输串扰严重等难题，提出了光电流自驱动调制器、相位抽取电路和异步格雷码计数器结合的高动态、高能效比20bit像素级ADC架构，以及低摆幅、低串扰的传输架构，实现了低功耗、低噪声等效温差（NETD）、高动态范围的红外焦平面成像芯片。

北京大学团队提出光电流驱动振荡器作为调制器，实现电流-相位转化，该调制器完全由光电流进行供电，能够极大节省功耗开销；像素内加入相位重建和子相位提取电路，降低量化噪声的同时提升暗光条件下的成像能力；像素内集成了20bit的相位积分器，实现高动态范围探测；读出结构采用一种低摆幅数据传输电路，降低传输过程中的串扰，同时降低了64%的传输功耗。

基于上述创新技术，北京大学团队研制了一款180nm CMOS工艺实现的320×256规模读出电路芯片，与量子阱传感器阵列进行三维键合，实现了异质三维堆叠的红外焦平面成像芯片。测试结果显示：该芯片在40K低温工作环境下，达到120.4dB动态范围，最高109dB的SNR以及2.2mK的NETD，整体功耗在典型目标下仅为6.9mW（较国内外同类芯片低一个数量级），该芯片在极高的温度动态范围内具有连续高精度细节，在高性能图像传感器领域达到最优能效指标。

该成果以“A 320×256 6.9mW 2.2mK-NETD 120.4dB-DR LW-IRFPA with Pixel-Paralleled Light-Driven 20b Current-to-Phase ADC”)为题，发表于图像与显示分会（Session 6: IMAGERS AND DISPLAYS），第一作者为博士生卓毅，通讯作者为张雅聪、鲁文高。

来源：科学巅峰汇