高动态图像传感器、像素单元、电子信息装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了高动态范围图像传感器、像素单元、电子信息装置，该图像传感器包括：复位晶体管；源跟随晶体管；溢出漏极；第一光电二极管；第一转移晶体管；第一浮置扩散区；第二光电二极管；第二转移晶体管；第二浮置扩散区；所述第一光电二极管与所述第二光电二极管具有不同的满阱容量；所述第一光电二极管和所述第二光电二极管共享一个所述溢出漏极；所述源跟随晶体管的源极输出信号。本发明专利技术实施例区别于现有的4T像素结构设计，而采用3T像素结构设计和不同满阱容量的光电二极管共享溢出漏极，并增加三个开关晶体管和分别对应的三个电容器，通过开关晶体管，选择性的打开或者关闭电容器，从而实现多级转换增益的高动态范围图像传感器。图像传感器。图像传感器。

High dynamic image sensor, pixel unit, electronic information device

【技术实现步骤摘要】
高动态图像传感器、像素单元、电子信息装置


[0001]本专利技术涉及图像传感器领域，特别涉及高动态图像传感器、像素单元。

技术介绍

[0002]在不同的现实场景中，光照强度存在着非常大的变化范围。特别对于监控、车载等场景，光线的明暗变化非常常见。为了适应不同的场景，在这些场景下所使用的图像传感器需要有足够大的动态范围，以记录尽可能多的图像细节。高动态范围（HDR, High Dynamic Range）对传感器像素的设计要求在不同亮度下并不相同。在高亮度下，记录细节需要像素的光电二极管（PD，Photodiode）具有尽量大的满阱容量（FWC, Full
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well Capacitance）。而在低亮度下，需要浮置扩散区（FD, Floating Diffusion）的电容尽量小，得到尽可能大的转换增益，以便于提高传感器的信噪比。这两者在设计上存在矛盾，过小的浮置扩散区无法完全读出高光下大满阱容量PD的所有电子，造成残像（Lag）现象。因此，有人提出采用两种不同FWC的像素（pixel）结合输出，大像素具有高FWC，适合弱光场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高动态范围图像传感器，其特征在于，包括：复位晶体管；源跟随晶体管；溢出漏极；第一光电二极管；第一转移晶体管；第一浮置扩散区；第二光电二极管；第二转移晶体管；第二浮置扩散区；所述第一光电二极管与所述第二光电二极管具有不同的满阱容量；所述第一光电二极管和所述第二光电二极管共享一个所述溢出漏极；所述源跟随晶体管的源极输出信号。2.如权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于，所述第一转移晶体管和所述第二转移晶体管采用垂直转移栅极。3.如权利要求2所述的高动态范围图像传感器，其特征在于，还包括：至少包括三个晶体管及分别对应的三个电容器，以实现多转换增益。4.如权利要求3所述的高动态范围图像传感器，其特征在于，所述三个晶体管包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；所述第一晶体管的第一端与所述第一浮置扩散区连接；所述第一晶体管的第二端与所述第二浮置扩散区连接，以及与所述第一电容器的第一端连接；所述第一电容器的第二端接地；所述第二晶体管的第一端与所述第二浮置扩散区连接；所述第二晶体管的第二端与所述第二电容器的第一端连接；所述第二电容器的第二端接地；所述第三晶体管的第一端与所述第二晶体管的第二端连接；所述第三晶体管的第二端与所述第三电容器的第一端连接；所述第三电容器的第二端接地；复位晶体管的第一端与所述第三晶体管的第二端连接，所述复位晶体管的第二端连接电源。5.如权利要求4所述的高动态范围图像传感器，其特征在于，对于所述第一浮置扩散区或所述第二浮置扩散区，控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述复位晶体管的栅极，使所述第一浮置扩散区或所述第二浮置扩散区，获得第一、第二、第三或第四转换增益。6.如权利要求5所述的高动态范围图像传感器，其特征在于，对于所述第一浮置扩散区，保持所述第三晶体管开启和所述复位晶体管开启，使所述第一晶体管为所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立新，黄琨，彭文冰，
申请(专利权)人：格科微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：