4T CMOS成像器像素中的暗电流和溢出抑制方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于操作成像器像素的方法和设备，其包含以下动作：在电荷汇集周期期间在转移晶体管的栅极上施加相对较小的第一极性电压和多个第二极性电压的脉冲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及半导体装置，且更确切地说，涉及成像器像素中的暗电流和溢出 抑制。
技术介绍
CMOS图像传感器正越来越多地被用作成本相对较低的成像装置。CMOS图像传感 器电路包含像素单元的焦平面阵列，其中每个像素单元包含光电转换装置，例如光电门、 光电导体或光电二极管，光电二极管在用于积累光产生的电荷的衬底内具有相关联的电 荷积累区。每个像素单元可包含用于将电荷从电荷积累区转移到感测节点的晶体管，和 用于在电荷转移之前将感测节点重设成预定电荷电平的晶体管。像素单元还可包含源 极跟随器晶体管，用于接收并放大来自感测节点的电荷；以及接入晶体管，用于控制从 所述源极跟随器晶体管读出单元内含物。在CMOS图像传感器中，像素单元的有源元件执行以下必要功能(1)光子到电荷 的转换；(2)积累图像电荷；(3)将电荷转移到读出节点；(4)将感测节点重设成已知 状态；(5)选择像素以供读出；和(6)输出并放大来自感测节点的表示像素电荷的信号。上述类型的CMOS图像传感器一般参见以下文献Nixon等人所著的256 x 256 CMOS Active Pixel Sensor Camera-on本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种像素单元，其包括：　　　　光电传感器；　　　　存储区；和　　　　晶体管，其用于将光电荷从所述光电传感器转移到所述存储区；以及　　　　控制电路，其用于在所述光电传感器的汇集周期期间向所述晶体管的控制栅极施加第一极性电压，并在所述汇集周期期间向所述控制栅极施加多个第二极性电压的脉冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-4 11/121,1191.一种像素单元，其包括光电传感器；存储区；和晶体管，其用于将光电荷从所述光电传感器转移到所述存储区；以及控制电路，其用于在所述光电传感器的汇集周期期间向所述晶体管的控制栅极施加第一极性电压，并在所述汇集周期期间向所述控制栅极施加多个第二极性电压的脉冲。2. 根据权利要求l所述的像素单元，其中所述第一极性电压是负电压，且所述第二极 性电压是正电压。3. 根据权利要求1所述的像素,元，其中所述像素单元是4T CMOS成像器像素单元。4. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述存储区是所述转移晶体管的源极/漏极 区。5. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述存储区是浮动扩散区。6. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述光电传感器是光电二极管。7. 根据权利要求l所述的像素单元，其中所述光电传感器是光电门。8. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述第二极性电压大于约0.0伏，但不大于 约所述晶体管的阈值电压。9. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述第二极性电压小于0.8伏。10. 根据权利要求1所述的像素单元，其中所述第一极性电压小于约O.O伏，但其绝对 值不大于所述晶体管的阈值电压。11. 根据权利要求IO所述的像素单元，其中所述第一极性电压小于0伏且大于约一0.6 伏。12. —种像素单元阵列，其包括形成在衬底中的像素传感器单元阵列，每个像素传感器单元包括 积累区，其形成在所述衬底中，用于积累光产生的电荷；和 转移晶体管，其用于在所述积累区的电荷汇集周期之后将所述积累的电荷转移到浮动扩散区，并且具有栅极电极，其中所述转移晶体管的栅极电极在所述汇集 周期期间由负电压控制，并接着由多个正电压脉冲控制。13. —种成像器电路，其包括形成在衬底中的像素传感器单元阵列，每个单元包括 光电传感器； 存储区；以及晶体管，其具有用于将光电荷从所述像素单元的所述光电传感器转移到所述存 储区的栅极；以及控制电路，其连接到所述阵列，用于在电荷汇集周期期间向所述栅极施加第一 极性电压，并在所述汇集周期期间向所述栅极施加多个第二极性电压的脉冲。14. 根据权利要求13所述的成像器电路，其中所述第一极性电压是负电压，且所述第 二极性电压是正电压。15. 根据权利要求13所述的成像器电路，其中所述第二极性电压大于约O.O伏，但不大 于约所述晶体管的阈值电压。16. 根据权利要求13所述的成像器电路，其中所述第二极性电压小于0.8伏。17. 根据权利要求13所述的成像器电路，其中所述第一极性电压小于约O.O伏，但其绝 对值...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰拉德，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]