【技术实现步骤摘要】
用于低暗电流浮动扩散区的设备及方法
本专利技术大体上涉及图像传感器,且特定来说但非排他地,涉及低暗电流CMOS图像传感器。
技术介绍
图像传感器已普遍存在。图像传感器广泛用于数码相机、蜂窝电话、监控摄像机以及医疗、汽车及其它应用。用来制造图像传感器的技术继续快速发展。例如,对更高分辨率及更低功耗的需求促进这些装置的进一步小型化及集成。像素串扰当前限制半导体图像传感器装置的性能。理想地,图像传感器中的每一像素作为独立光子检测器操作。换句话说,一个像素中的电子/空穴内容不溢入相邻像素(或装置中的任何其它像素)。在真实图像传感器中,情况并非如此。电信号可从一个像素移动到另一像素。这种串扰可增加白色像素的数量,降低图像传感器灵敏度,并引起颜色信号混合。不幸的是,许多串扰解决方案经常放大暗电流的影响或促成暗电流。暗电流及串扰的组合可导致明显图像劣化。已采用许多技术来减轻串扰/暗电流的影响且增强图像传感器性能。然而,这些方法中的一些可能未完全消除像素串扰及暗电流的影响。
技术实现思路
根据本专利技术的方面,一种方法包括:通过转移门将光电二极管耦合到浮动扩散区,其中对所述转移门的栅极端子提供第一电压;复位所述浮动扩散区;重复取样所述光电二极管上的图像电荷多次,其中所述所取样图像电荷经耦合到像素的所述浮动扩散区,且其中在每次取样所述图像电荷期间对所述转移门的所述栅极端子提供小于所述第一电压的第二电压;在重复取样所述图像电荷时,将额外电容耦合到所述浮动扩散区,其中在所述取样期间将第一电容电压施加到所述额外电容;及执行所述所取样图像电荷的相关双重取样。根据本专利技术的方面,一种成 ...
【技术保护点】
1.一种方法,其包括:通过转移门将光电二极管耦合到浮动扩散区,其中对所述转移门的栅极端子提供第一电压;复位所述浮动扩散区;重复取样所述光电二极管上的图像电荷多次,其中所述所取样图像电荷经耦合到像素的所述浮动扩散区,且其中在每次取样所述图像电荷期间对所述转移门的所述栅极端子提供小于所述第一电压的第二电压;在重复取样所述图像电荷时,将额外电容耦合到所述浮动扩散区,其中在所述取样期间将第一电容电压施加到所述额外电容;及执行所述所取样图像电荷的相关双重取样。
【技术特征摘要】
2017.08.03 US 15/668,2071.一种方法,其包括:通过转移门将光电二极管耦合到浮动扩散区,其中对所述转移门的栅极端子提供第一电压;复位所述浮动扩散区;重复取样所述光电二极管上的图像电荷多次,其中所述所取样图像电荷经耦合到像素的所述浮动扩散区,且其中在每次取样所述图像电荷期间对所述转移门的所述栅极端子提供小于所述第一电压的第二电压;在重复取样所述图像电荷时,将额外电容耦合到所述浮动扩散区,其中在所述取样期间将第一电容电压施加到所述额外电容;及执行所述所取样图像电荷的相关双重取样。2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:在每次取样所述图像电荷期间,重复启用控制晶体管以将所述额外电容耦合到所述浮动扩散区。3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一电压驱动所述转移门进入饱和模式。4.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:在每次取样所述图像电荷期间,将第二额外电容耦合到所述浮动扩散区。5.根据权利要求1所述的方法,其中执行所述所取样图像电荷的相关双重取样包括:将所述额外电容耦合到所述浮动扩散区;将所述第一电容电压提供到所述额外电容;及启用行选择晶体管以经由源极跟随器晶体管将所述浮动扩散区耦合到位线,其中所述浮动扩散区上的所述图像电荷作为第一信号读出。6.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括:复位所述浮动扩散区;将所述额外电容耦合到所述浮动扩散区;将所述第一电容电压提供到所述额外电容;及启用行选择晶体管以经由源极跟随器晶体管将所述浮动扩散区耦合到位线,其中所述浮动扩散区上的电荷作为第一暗信号读出。7.根据权利要求6所述的方法,其进一步包括:启用行选择晶体管以经由源极跟随器晶体管将所述浮动扩散区耦合到位线,其中所述浮动扩散区上的电荷作为第二暗信号读出。8.根据权利要求7所述的方法,其进一步包括:将所述光电二极管耦合到所述浮动扩散区,其中将所述第一电压提供到所述转移门的所述栅极端子;及启用行选择晶体管以经由源极跟随器晶体管将所述浮动扩散区耦合到位线,其中所述浮动扩散区上的电荷作为第二信号读出。9.一种成像系统,其包括:像素阵列,其用来光生图像电荷,其中每一像素包含:光电二极管;浮动扩散区,其经由转移门耦合到所述光电二极管;额外电容,其经由控制栅极耦合到所述浮动扩散区;控制电路,其经耦合以控制所述像素阵列,其中所述控制电路将两个或两个以上控制信号提供到所述像素阵列以取样所述图像电荷,所述控制信号引起至少一个像素:通过所述转移门将所述光电二极管耦合到所述浮动扩散区,其中对所述转移门的栅极端子提供第一电压;复位所述浮动扩散区;重复取样所述光电二极管上的图像电荷多次,其中所述所取样图像电荷经耦合到所述像素...
【专利技术属性】
技术研发人员:真锅宗平,马渕圭司,后藤高行,
申请(专利权)人:豪威科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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