一种图像传感器像素电路以及图像传感阵列制造技术

本发明专利技术涉及光电成像技术领域，具体涉及一种图像传感像素电路、图像传感阵列以及图像传感器。其中，像素电路包括光敏单元、存储单元和读出单元；光敏单元用于接受入射光曝光以产生光电信号，并且该光敏单元在光照撤去之后其产生的光电信号仍能保持第一预设时间；存储单元与光敏单元耦合，该存储单元用于在积分阶段将光电信号进行存储得到第一电信号，积分阶段至少包括曝光结束后的第一预设时间；读出单元用于将存储单元存储的第一电信号输出。本申请的光敏单元的曝光以及积分方法使得光敏单元具有的良好的光电转化能力，从而在较高的帧率情况下，以较快的速度读出图像信号，并且图像传感像素电路的结构简单、可实现较高的空间分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器像素电路以及图像传感阵列
本专利技术涉及显示技术光电成像领域，具体涉及一种图像传感器像素电路以及图像传感阵列。
技术介绍
近年来，薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)技术取得了巨大进步。由于适合大面积量产、阵列化处理等特点，TFT十分适合制作高性能、低功耗、低成本的有源矩阵平板成像仪。目前，主流的X射线数字成像(X-rayDigitalRadiography，X-rayDR)系统主要分为直接型X射线数字成像和间接型X射线数字成像这两种。典型的直接型X射线数字成像方案中，以非晶硒(AmorphousSelemium，a-Se)作为光敏单元，采用非晶硅(AmorphousSilicon，a-Si)TFT制作开关阵列读出光电信号(以下简称该探测器为直接型a-Se平板探测器)。其工作原理为入射X-ray使硒层产生电子空穴对，在外加偏压电场作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，并在像素电路内部节点电容上形成储存电荷。对应于入射X光的剂量，每一个探测像素具有相应的储存电荷量，通过读出电路可以知道每个像素点的电荷量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像传感器像素电路,其特征在于，包括光敏单元、存储单元和读出单元；/n所述光敏单元用于接受入射光曝光以产生光电信号，并且该光敏单元在光照撤去之后其产生的光电信号仍能保持第一预设时间；/n所述存储单元与所述光敏单元耦合，该存储单元用于在积分阶段将所述光电信号进行存储得到第一电信号，所述积分阶段至少包括曝光结束后的第一预设时间；/n所述读出单元与所述存储单元耦合，该读出单元用于将所述存储单元存储的第一电信号输出；/n所述光敏单元、存储单元和读出单元均由同一类型的晶体管工艺制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器像素电路,其特征在于，包括光敏单元、存储单元和读出单元；
所述光敏单元用于接受入射光曝光以产生光电信号，并且该光敏单元在光照撤去之后其产生的光电信号仍能保持第一预设时间；
所述存储单元与所述光敏单元耦合，该存储单元用于在积分阶段将所述光电信号进行存储得到第一电信号，所述积分阶段至少包括曝光结束后的第一预设时间；
所述读出单元与所述存储单元耦合，该读出单元用于将所述存储单元存储的第一电信号输出；
所述光敏单元、存储单元和读出单元均由同一类型的晶体管工艺制备而成。


2.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于，所述读出单元包括第一晶体管和第二晶体管；所述光敏单元包括第三晶体管，所述存储单元包括存储电容；
所述第三晶体管的第一极连接预设的偏置电压Vref，其第二极与所述第一晶体管的第一极连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二晶体管的第一极连接，所述第二晶体管的第二极为输出端用于输出所述存储单元存储的第一电信号；所述第三晶体管的控制极通过所述存储电容与所述第一晶体管的第二极连接。


3.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于，所述第一晶体管的控制极上连接有第一驱动信号线，用于接收对应的控制信号以打开所述第一晶体管，使得所述第一晶体管和第三晶体管之间通过所述存储电容导通，以使得所述存储电容对所述光电信号进行积分得到所述第一电信号；
所述第二晶体管的控制极上连接有第二驱动信号线，用于接收对应的控制信号以打开所述第二晶体管，将所述存储电容上的第一电信号从所述第二晶体管的第二极上输出；
所述第三晶体管的控制极上连接有第三驱动信号线，用于接收对应的控制信号以消除所述第三晶体管曝光时产生的光电信号使得其恢复到未接受光照时的电导状态。


4.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于，所述读出单元还包括运算放大器、第一电容和第一开关；
所述第二晶体管的第二极与所述运算放大器的负向输入端连接，所述运算放大器的正向输入端连接预设参考电平；所述第一电容一端与所述运算放大器的负向输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接；所述第一开关一端与所述运算放大器的负向输入端连接，另一端与所述运算放大器的输出端连接；所述运算放大器的输出端用于输出所述存储单元上的第一电信号。


5.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于，所述第一晶体管和第二晶体管为场效应薄膜晶体管；所述第三晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管或薄膜晶体管。


6.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管均为双栅型氧化物薄膜晶体管；
其中，第一晶体管的两个栅极短接、第二晶体管的两个栅极也短接，第三晶体管的一个栅极用于接收光照信号，另一个栅极为其控制极并通过所述存储电容与所述第一晶体管的第二极连接。


7.如权利要求2所述的像素电路,其特征在于，所述第一晶体管和第二晶体管为场效应薄膜晶体管，所述第三晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管；
所述第二晶体管包括基板(1101)、缓冲层(1102)、多晶硅层(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛东，彭志超，廖聪维，梁键，邱赫梓，安军军，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44