The utility model provides an image sensor, which has a plurality of row and column pixel units formed on a semiconductor substrate, each of which includes one or more photodiodes, one or more transfer transistors connected to respective photodiodes respectively for transferring charge to the floating diffusion region, and a reset transistor connected to each other. The floating diffusion region is connected to the source follower transistor, whose gate is connected to the floating diffusion region, and the electric signal of the floating diffusion region is amplified and output. One end of the source follower transistor gate covers part of the floating diffusion region to form an overlapping region, and the source follower transistor gate and the floating diffusion region share a connecting point to form an electrical connection. The image sensor proposed by the utility model can effectively reduce the capacitance of the floating diffusion region, improve the conversion gain of the pixel circuit and reduce the image noise.
【技术实现步骤摘要】
图像传感器
本技术涉及图像传感器
,尤其涉及一种实现高转换增益低噪声的图像传感器设计。
技术介绍
CMOS图像传感器应用于各领域中,随着技术的发展和进步,具有较低功耗,高度集成及尺寸更小的图像传感器芯片是应用发展的方向。在多个应用领域中,例如智能手机、微型监控装置、数字照相机等,用于图像输出的传感器芯片越来越趋于小型化。在图像传感器设计、制造和加工过程中,为降低成本,减小芯片设计面积,需考虑电路最优化设计,以降低像素电路的图像噪声。图像传感器的像素电路设计中通常采用光电二极管经光电效应将包含图像信息的光信号转换到电信号,通过传输晶体管将电荷转移到浮动扩散区域(FD),浮动扩散区域电容值较大则像素电路的转换增益降低。为提高像素电路的转换增益,降低图像噪声,需进一步降低浮动扩散区域的电容。为进一步降低图像传感器像素电路浮动扩散区域的电容,提高转换增益,降低图像噪声,本技术提出一种改进的图像传感器像素电路结构,能有效改善现有图像传感器像素电路中浮动扩散区域的电容,同时能进一步改进像素电路的设计。
技术实现思路
本技术提供一种图像传感器,所述图像传感器包括多个排成行和列的像素单元,每个所述像素单元包括:一个或多个光电二极管,置于半导体基底中,用于将包含图像信息的光信号经光电效应转换为电荷;一个或多个传输晶体管,分别连接到所述一个或多个光电二极管,用于将光电二极管输出的电荷转移到浮动扩散区域FD(floatingdiffusion),所述多个光电二极管和所述多个传输晶体管构成共享结构,连接并共享所述浮动扩散区域;复位晶体管,连接在第一电压源和所述浮动扩散区域FD之 ...
【技术保护点】
1.一种图像传感器,具有形成在半导体基底上的多个排成行和列的像素单元,每个所述像素单元包括:一个或多个光电二极管,用于在曝光过程中将包含图像信息的光信号经光电效应转换为电荷;一个或多个传输晶体管,分别连接所述的一个或多个光电二极管,用于将所述电荷转移到浮动扩散区域;复位晶体管,连接在第一电压源和所述浮动扩散区域之间,根据复位控制信号对所述浮动扩散区域进行复位;源极跟随晶体管,其栅极连接到所述浮动扩散区域,对所述浮动扩散区域的电信号放大输出;其特征在于,所述源极跟随晶体管栅极的一端覆盖所述浮动扩散区域的一部分,形成重叠区域,所述源极跟随晶体管的栅极和所述浮动扩散区域共享一连接点,形成电连接。
【技术特征摘要】
1.一种图像传感器,具有形成在半导体基底上的多个排成行和列的像素单元,每个所述像素单元包括:一个或多个光电二极管,用于在曝光过程中将包含图像信息的光信号经光电效应转换为电荷;一个或多个传输晶体管,分别连接所述的一个或多个光电二极管,用于将所述电荷转移到浮动扩散区域;复位晶体管,连接在第一电压源和所述浮动扩散区域之间,根据复位控制信号对所述浮动扩散区域进行复位;源极跟随晶体管,其栅极连接到所述浮动扩散区域,对所述浮动扩散区域的电信号放大输出;其特征在于,所述源极跟随晶体管栅极的一端覆盖所述浮动扩散区域的一部分,形成重叠区域,所述源极跟随晶体管的栅极和所述浮动扩散区域共享一连接点,形成电连接。2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述多个光电二极管和所述多个传输晶体管构成共享结构,连接并共享所述浮动扩散区域。3.根据权利要求2所述的图像传感器,其特征在于,所述多个光电二极管和所述多个传输晶体管分别为两个,每个光电二极管分别连接到各自的传输晶体管。4.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,所述图像传感器还包括一双转换增益控制单元,所述双转换增益控制单元包括双转换增益控制晶体管及电容。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:戚德奎,石文杰,
申请(专利权)人:上海晔芯电子科技有限公司,
类型:新型
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。