一种基于半浮栅的4T像素结构制造技术

技术编号:27433256 阅读:20 留言:0更新日期:2021-02-25 03:10
一种基于半浮栅的4T像素结构,包含一个半浮栅器件M

【技术实现步骤摘要】
一种基于半浮栅的4T像素结构


[0001]本专利技术涉及CMOS图像传感器领域,尤其涉及一种基于半浮栅,能够实现高满阱容量、大输出摆幅、低噪声的4T像素设计。

技术介绍

[0002]自上世纪60年代无源像素图像传感器专利技术至今,CMOS图像传感器经历了从无源像素图像传感器、3T有源像素图像传感器、4T有源像素图像传感器、数字像素图像传感器的发展历程。
[0003]无源像素结构包括一个光电二极管和一个开关管,优点是结构简单、填充因子高。缺点是拖尾严重、噪声大。
[0004]3T有源像素结构包括一个光电二极管和三个开关管,优点是积累的信号电荷可以实现无破坏输出,相对无源像素而言信噪比更高。缺点是复位噪声大,且光电探测区同时作为光电转换区,限制了像素满阱容量和转换增益的设计。
[0005]有源像素结构包括一个光电二极管和四个开关管,优点是传输栅的引入将光电探测区和光电转换区隔离成为两个区域,从而解决了3T有源像素中满阱容量与转换增益间的折中问题,并且使得相关双采样得以实现,从而消除了像素中的复位噪声。缺点是光电二极管、光电转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于半浮栅的4T像素结构,其特征在于:包含一个半浮栅器件M
SFG
,三个开关管和一个电容;其中半浮栅器件用于收集信号电荷;电容类似于传统4T像素中的光电转换区,可以是任意类型的电容,据具体设计而定,电容用于将半浮栅器件输出的电流信号转换为电压信号;三个开关管可以是任意类型的开关管,据具体设计而定,分别用作源极跟随器M
SF
、复位管M
RST
和选择管M
SEL
;其中源极跟随器用于信号放大,复位管用于对电容中的信号进行复位;选择管用于通过时序控制像素阵列行信号的输出;半浮栅M
SFG
栅极接控制线号CG,源极接固定电压,漏极同时接复位管源极/漏极、源极跟随器M
...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐江涛李凤史兴萍王瑞硕夏梦真
申请(专利权)人:天津大学青岛海洋技术研究院
类型:发明
国别省市:

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