CMOS图像传感器的像素单元及CMOS图像传感器

    公开(公告)号:CN103137642A

    公开(公告)日:2013-06-05

    申请号:CN201310092493.1

    申请日:2013-03-21

    IPC分类号: H01L27/146

    摘要: 本发明公开了一种CMOS图像传感器的像素单元及CMOS图像传感器,属于图像传感领域。该CMOS图像传感器的像素单元由4个像素排列成2×2像素背靠背式阵列结构,其中第一列的两像素和第二列的两个像素分别在各自列内共享行选择晶体管、源跟随晶体管、复位晶体管和漂浮有源区;第一列像素的复位晶体管的漏极、源跟随晶体管的源极以及第二列像素中的行选择晶体管的漏极相互连接。在像素单元中,省去了行选择晶体管栅极时序控制金属线,电源线和列像素信号输出线共享一条列金属线。因此本发明的像素阵列能够有效提高小面积像素传感器的用光效率,从而提高灵敏度,所以本发明有效提高了小面积像素图像传感器的图像品质。

    一种有源像素、高动态范围图像传感器及操作有源像素的方法

    公开(公告)号:CN102957880A

    公开(公告)日:2013-03-06

    申请号:CN201210479321.5

    申请日:2012-11-22

    IPC分类号: H04N5/374 H04N5/359

    摘要: 本发明提供了一种有源像素、高动态范围图像传感器及操作有源像素的方法,相应的有源像素包括:设置于感光元件与第二漂浮节点之间的第二传输晶体管;连接所述第二漂浮节点的第二复位晶体管;连接第二漂浮节点的辅助电容。相应的操作有源像素的方法包括:清除感光元件势阱中的电荷,控制感光元件开始曝光;开启第一复位晶体管和行选择晶体管,对第一漂浮节点进行复位操作,复位操作完毕后关闭第一复位晶体管,并读取复位信号;开启第一传输晶体管,将感光元件中的光电电荷转移至第一漂浮节点,感光元件曝光结束;关闭第一传输晶体管,并读取光电信号;关闭行选择晶体管,读取光电信号操作完毕。本发明提高了图像传感器的动态范围及输出图像品质。

    CMOS图像传感器列共享像素单元及像素阵列

    公开(公告)号:CN102856339A

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201210359361.6

    申请日:2012-09-24

    IPC分类号: H01L27/146 H04N5/374

    摘要: 本发明公开了一种CMOS图像传感器列共享像素单元及像素阵列,由两个列像素作为一组像素单元,两个像素在列内共享选择晶体管、源跟随晶体管、复位晶体管和漂浮有源区,多组像素单元在垂直和水平方向上排列成为二维像素阵列,所述二维像素阵列中使用两层金属连线进行连接,金属连线仅使用第0层金属连线和第1层金属连线作为器件的控制线而实现采集图像信息功能,不使用第2层或更高层金属连线作为器件控制线,可降低光电二极管Si表面上的介质高度,使得更多的光入射到光电二极管,能够提高小面积像素传感器的用光效率和转换增益,从而提高灵敏度,可以有效提高小面积像素图像传感器的图像品质。

    有源像素及图像传感器及其控制时序

    公开(公告)号:CN104010142B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201410262327.6

    申请日:2014-06-12

    IPC分类号: H04N5/369 H04N5/374 H04N5/335

    摘要: 本发明公开了一种有源像素及图像传感器及其控制时序,有源像素包括置于半导体基体中的第一感光元件、位于第一感光元件与漂浮节点之间的传输晶体管、连接漂浮节点的第一复位晶体管,还包括连接漂浮节点的源跟随晶体管、行选择晶体管和列位线,有源像素还包括第二感光元件,第二感光元件通过辅助电容与所述漂浮节点连接,所述第二感光元件还连接有第二复位晶体管。可以根据图像传感器及像素上的入射光照量自动地调节漂浮节点处的电容量;与低照明环境比较,在高照明环境下,漂浮节点处的电容增大从而使得漂浮节点的信号饱和容量增加,则提高了图像传感器的动态范围,同时也增大了信噪比。

    一种背照式图像传感器像素及其制作方法

    公开(公告)号:CN104201182B

    公开(公告)日:2017-08-08

    申请号:CN201410449040.4

    申请日:2014-09-04

    发明人: 郭同辉 旷章曲

    IPC分类号: H01L27/146

    摘要: 本发明公开了一种背照式图像传感器像素及其制作方法,图像传感器像素中,复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管制作在半导体基体的正面,电荷传输晶体管制作在半导体基体的内部,光电二极管制作在晶体管器件下方的半导体基体中;电荷传输晶体管的沟道包括漂浮有源区、N型离子区、光电二极管N型区三部分,三部分相互接触,并且N型离子区位于漂浮有源区下方,光电二极管N型区位于N型离子区下方;相邻像素的光电二极管之间设置有P型离子隔离区。光电二极管最大程度地占据了整个像素面积,扩大了光电二极管有源区的填充率,有效提高了背照式图像传感器像素的感光灵敏度。

    全局曝光方式的图像传感器像素结构及其工作方法

    公开(公告)号:CN104269422B

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201410554303.8

    申请日:2014-10-17

    发明人: 郭同辉 旷章曲

    IPC分类号: H01L27/146 H01L21/77

    摘要: 本发明公开了一种全局曝光方式的图像传感器像素结构及其工作方法,包括置于半导体基体中的光电二极管、第一电荷传输晶体管、复位晶体管、源跟随晶体管、选择晶体管、漂浮有源区还包括第二电荷传输晶体管,第一电荷传输晶体管与第二电荷传输晶体管之间设有晶体管电容;晶体管电容的沟道位于N型离子区中,晶体管电容的源漏有源区的硅表面设置有P+型保护层,所述P+型保护层的下方为N型离子区。适合用于存储光电电荷较长时间、采用全局曝光方式的图像传感器。

    高灵敏度CMOS图像传感器共享型像素结构

    公开(公告)号:CN103929600B

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201410183461.7

    申请日:2014-04-30

    IPC分类号: H04N5/374 H01L27/146

    摘要: 本发明公开了一种高灵敏度CMOS图像传感器共享型像素结构,包括多个光电二极管及相同数量的电荷传输晶体管及第一漂浮有源区,还包括一个复位晶体管、一个源跟随晶体管、一个行选择晶体管和第二漂浮有源区,所述第一漂浮有源区与第二漂浮有源区之间通过一个开关晶体管隔开。源跟随晶体管探测第二漂浮有源区的电势信号,第二漂浮有源区的寄生电容不随共享像素数量变化,有效提高了共享型像素的光电转换增益,可有效提高采用共享型像素结构的CMOS图像传感器的感光灵敏度。

    一种高动态范围的图像传感器

    公开(公告)号:CN103268881B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201310204570.8

    申请日:2013-05-28

    IPC分类号: H01L27/146

    摘要: 本发明公开了一种高动态范围的图像传感器,该传感器主要包括:置于半导体基体中的感光器件、该感光器件上方的无色透明绝缘介质、镶嵌在绝缘介质中的隔离金属以及,依次设置在该绝缘介质上方的彩色滤光片及微透镜;其中,所述绝缘介质的预定区域中均匀地添加有光致变色材料及对应的催化剂;所述光致变色材料用于在光的作用下分解出黑色物质;所述催化剂用于将分解出的黑色物质还原为该光致变色材料。通过采用本发明公开的图像传感器,提高了输出图像的品质。

    CMOS图像传感器列共享像素单元及像素阵列

    公开(公告)号:CN102856339B

    公开(公告)日:2015-09-02

    申请号:CN201210359361.6

    申请日:2012-09-24

    IPC分类号: H01L27/146 H04N5/374

    摘要: 本发明公开了一种CMOS图像传感器列共享像素单元及像素阵列,由两个列像素作为一组像素单元,两个像素在列内共享选择晶体管、源跟随晶体管、复位晶体管和漂浮有源区,多组像素单元在垂直和水平方向上排列成为二维像素阵列,所述二维像素阵列中使用两层金属连线进行连接,金属连线仅使用第0层金属连线和第1层金属连线作为器件的控制线而实现采集图像信息功能,不使用第2层或更高层金属连线作为器件控制线,可降低光电二极管Si表面上的介质高度,使得更多的光入射到光电二极管,能够提高小面积像素传感器的用光效率和转换增益,从而提高灵敏度,可以有效提高小面积像素图像传感器的图像品质。