感光电路结构和图像传感器制造技术

本申请提供一种感光电路结构和图像传感器，感光电路结构包括感光光电二极管和补偿单元，补偿单元包括补偿光电二极管和补偿电容，感光光电二极管的第一极和补偿光电二极管的第一极均与第一电压端电连接，补偿光电二极管的第二极与补偿电容的第一极电连接，感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极均电连接至信号输出端；补偿光电二极管用于产生与感光光电二极管相等的漏电流。补偿光电二极管的漏电流可以与感光光电二极管的漏电流中和，从而可以消除感光光电二极管的漏电流对感光电路结构性能的影响。因此，本申请提供的感光电路结构和图像传感器，可以改善感光电路结构和图像传感器的性能。像传感器的性能。像传感器的性能。

【技术实现步骤摘要】
感光电路结构和图像传感器


[0001]本申请涉及半导体
，尤其涉及一种感光电路结构和图像传感器。

技术介绍

[0002]图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低等特点，从而被广泛应用于医疗探测、指纹识别、健康监测等领域。
[0003]相关技术中，图像传感器的工作过程一般可分为复位、光电转换和读出。图像传感器可以包括多个像素单元、驱动电路、读出电路等，像素单元中的像素电路将接收到的光信号转化为电信号，由驱动电路时序控制开启，经数据线被读出电路处理为数字信号传输至上位机形成数字化图像。
[0004]然而，上述图像传感器的性能有待改善。

技术实现思路

[0005]鉴于上述至少一个技术问题，本申请实施例提供一种感光电路结构和图像传感器，可以改善感光电路结构和图像传感器的性能。
[0006]为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请实施例的第一方面提供一种感光电路结构，包括感光光电二极管和补偿单元，补偿单元包括补偿光电二极管和补偿电容，感光光电二极管的第一极和补偿光电二极管的第一极均与第一电压端电连接，补偿光电二极管的第二极与补偿电容的第一极电连接，感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极均电连接至信号输出端；补偿光电二极管用于产生与感光光电二极管相等的漏电流。
[0008]本申请实施例提供的感光电路结构，感光电路结构可以包括感光光电二极管和补偿单元，补偿单元可以用于中和感光光电二极管的漏电流，从而提高感光电路结构的性能。感光光电二极管和补偿单元共同形成感光单元，补偿单元还可以减小不同的像素单元中的感光单元的暗电流的差异，从而使得图像传感器获得的图像较为均匀。其中，补偿单元可以包括补偿光电二极管和补偿电容，感光光电二极管的第一极和补偿光电二极管的第一极均与第一电压端电连接，补偿光电二极管的第二极与补偿电容的第一极电连接，感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极均电连接至信号输出端。补偿光电二极管用于产生与感光光电二极管相等的漏电流。补偿光电二极管的漏电流传输至补偿电容的第一极，并在补偿电容的第二极产生电荷，补偿电容的第二极的电荷与补偿电容的第一极的电荷电性相反。补偿电容的第二极的电荷可以与感光光电二极管的漏电流中和，从而可以消除感光光电二极管的漏电流对感光电路结构性能的影响。
[0009]在一种可能的实施方式中，感光电路结构还包括控制单元，控制单元的第一端电连接至感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极，控制单元的第二端与信号输出端电连接，控制单元的控制端与控制信号端电连接。
[0010]这样，控制单元可以控制感光光电二极管的信号的输出。
[0011]在一种可能的实施方式中，感光电路结构还包括复位单元，复位单元的第一端与第二电压端电连接，复位单元的第二端电连接至感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极，复位单元的控制端与复位信号端电连接。
[0012]在一种可能的实施方式中，复位单元包括至少两个串联的复位晶体管，至少两个复位晶体管包括第一复位晶体管和第二复位晶体管，第一复位晶体管的第一极与第二电压端电连接，并形成复位单元的第一端，第一复位晶体管的第二极与第二复位晶体管的第一极电连接，第二复位晶体管的第二极电连接至感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极，并形成复位单元的第二端；
[0013]第一复位晶体管的控制极和第二复位晶体管的控制极均与复位信号端电连接，并形成复位单元的控制端。
[0014]这样，复位单元的漏电流较小。
[0015]在一种可能的实施方式中，感光电路结构还包括放大单元，放大单元包括放大晶体管，放大晶体管的第一极与第二电压端电连接，放大晶体管的第二极电连接至控制单元的第一端，放大晶体管的控制极电连接至感光光电二极管的第二极、补偿电容的第二极和复位单元的第二端。
[0016]这样，感光电路结构对弱光更为敏感，能够适用更多的场景。
[0017]在一种可能的实施方式中，感光电路结构还包括辅助晶体管，辅助晶体管的第一极电连接感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极，辅助晶体管的第二极电连接放大晶体管的控制极，辅助晶体管的控制极电连接控制信号端。
[0018]这样，可以降低感光单元与信号输出端之间的漏电流；还可以降低感光光电二极管与第二电压端之间的漏电流，从而进一步提高感光电路结构的性能。
[0019]在一种可能的实施方式中，控制单元包括至少两个串联的控制晶体管，至少两个控制晶体管包括第一控制晶体管和第二控制晶体管，第一控制晶体管的第一极形成控制单元的第一端，第一控制晶体管的第二极与第二控制晶体管的第一极电连接，第二控制晶体管的第二极与信号输出端电连接，并形成控制单元的第二端，第一控制晶体管的控制极和第二控制晶体管的控制极均与控制信号端电连接，并形成控制单元的控制端。
[0020]这样，控制单元的漏电流较小。
[0021]在一种可能的实施方式中，感光光电二极管位于补偿光电二极管的入光侧。
[0022]这样，感光光电二极管可以遮挡光线，以使光线无法照射到补偿光电二极管，从而使得补偿光电二极管处于遮光状态。
[0023]在一种可能的实施方式中，感光电路结构包括衬底，感光光电二极管和补偿光电二极管均位于衬底上，感光光电二极管在衬底上的正投影和补偿光电二极管在衬底上的正投影不相重叠，补偿光电二极管的入光侧设置有挡光件。
[0024]这样，挡光件可以遮挡光线，以使光线无法照射到补偿光电二极管，从而使得补偿光电二极管处于遮光状态。
[0025]本申请实施例的第二方面提供一种图像传感器，包括上述第一方面中的感光电路结构。
[0026]本申请实施例提供的图像传感器，图像传感器可以包括感光电路结构，感光电路
结构可以包括感光光电二极管和补偿单元，补偿单元可以用于中和感光光电二极管的漏电流，从而提高感光电路结构的性能。感光光电二极管和补偿单元共同形成感光单元，补偿单元还可以减小不同的像素单元中的感光单元的暗电流的差异，从而使得图像传感器获得的图像较为均匀。其中，补偿单元可以包括补偿光电二极管和补偿电容，感光光电二极管的第一极和补偿光电二极管的第一极均与第一电压端电连接，补偿光电二极管的第二极与补偿电容的第一极电连接，感光光电二极管的第二极和补偿电容的第二极均电连接至信号输出端。补偿光电二极管用于产生与感光光电二极管相等的漏电流。补偿光电二极管的漏电流传输至补偿电容的第一极，并在补偿电容的第二极产生电荷，补偿电容的第二极的电荷与补偿电容的第一极的电荷电性相反。补偿电容的第二极的电荷可以与感光光电二极管的漏电流中和，从而可以消除感光光电二极管的漏电流对感光电路结构性能的影响。
[0027]本申请的构造以及它的其他专利技术目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。
附图说明
[0028]为了更清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感光电路结构，其特征在于，包括感光光电二极管和补偿单元，所述补偿单元包括补偿光电二极管和补偿电容，所述感光光电二极管的第一极和所述补偿光电二极管的第一极均与第一电压端电连接，所述补偿光电二极管的第二极与所述补偿电容的第一极电连接，所述感光光电二极管的第二极和所述补偿电容的第二极均电连接至信号输出端；所述补偿光电二极管用于产生与所述感光光电二极管相等的漏电流。2.根据权利要求1所述的感光电路结构，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元的第一端电连接至所述感光光电二极管的第二极和所述补偿电容的第二极，所述控制单元的第二端与所述信号输出端电连接，所述控制单元的控制端与控制信号端电连接。3.根据权利要求2所述的感光电路结构，其特征在于，还包括复位单元，所述复位单元的第一端与第二电压端电连接，所述复位单元的第二端电连接至所述感光光电二极管的第二极和所述补偿电容的第二极，所述复位单元的控制端与复位信号端电连接。4.根据权利要求3所述的感光电路结构，其特征在于，所述复位单元包括至少两个串联的复位晶体管，至少两个所述复位晶体管包括第一复位晶体管和第二复位晶体管，所述第一复位晶体管的第一极与所述第二电压端电连接，并形成所述复位单元的第一端，所述第一复位晶体管的第二极与所述第二复位晶体管的第一极电连接，所述第二复位晶体管的第二极电连接至所述感光光电二极管的第二极和所述补偿电容的第二极，并形成所述复位单元的第二端；所述第一复位晶体管的控制极和所述第二复位晶体管的控制极均与所述复位信号端电连接，并形成所述复位单元的控制端。5.根据权利要求4所述的感光电路结构，其特征在于，还包括放大单元，所述放大单元包括放大晶体管，所述放大晶体管的第一极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡世文，邢汝博，任庆荣，钟昆璟，李俊峰，
申请(专利权)人：昆山国显光电有限公司，
类型：发明
国别省市：