一种双端口CMOS图像传感器像素结构及5T像素结构制造技术

本发明专利技术涉及CMOS图像传感器的像素结构，具体涉及一种双端口CMOS图像传感器像素结构及5T像素结构，解决了现有CMOS图像传感器时间分辨能力低的技术问题。本发明专利技术提供的像素结构为轴对称结构，包括一个光电二极管、两个电荷转移晶体管和两个存储节点。其中，光电二极管为轴对称的多边形结构，由多个类梯形和一个类锥形组成；电荷转移晶体管栅极的主体结构为斜矩形，其一侧分别与类锥形形状的两条腰线接触；存储节点为直角三角形结构，其斜边分别与两个电荷转移晶体管栅极的另一侧接触。本发明专利技术能够在光电二极管内部产生电荷转移电场，使两个端口均能够实现很高的电荷转移速度，增强了像素结构的时间分辨能力，可应用于具有双电荷转移端口的像素结构。端口的像素结构。端口的像素结构。

【技术实现步骤摘要】
一种双端口CMOS图像传感器像素结构及5T像素结构


[0001]本专利技术涉及CMOS图像传感器的像素结构，具体涉及一种双端口CMOS图像传感器像素结构及5T像素结构。

技术介绍

[0002]CMOS图像传感器凭借其低功耗、低成本和高集成度等优点，已经成为工业、智能手机、科学研究等领域中的主流图像传感器。随着CMOS图像传感器设计技术和工艺技术的不断进步，人们对CMOS图像传感器的性能，包括帧频率、分辨率、噪声等，也有了更高的要求。时间分辨能力是CMOS图像传感器的一项重要性能指标，在瞬态物理现象研究、高速运动过程分析等高速成像应用中往往被重点关注。在高速成像过程中，如果CMOS图像传感器的时间分辨能力不够，会使获取的图像产生图像拖影，严重影响成像质量。CMOS图像传感器的时间分辨能力可由像素器件的光电二极管产生的光生电荷信号转移到浮置扩散节点的最小时间决定。
[0003]CMOS图像传感器的像素根据集成的晶体管数量的不同一般可分为3T像素结构、4T像素结构、5T像素结构等，其中4T像素结构和5T像素结构最为常见。图1、图2分别为4T像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双端口CMOS图像传感器像素结构，其特征在于：包括光电二极管(101)、第一电荷转移晶体管(102)、第一存储节点(103)、第二电荷转移晶体管(104)和第二存储节点(105)；所述光电二极管(101)用于将采集到的光像素信号转换为光生电荷信号，其阳极接地，阴极与第一转移晶体管(102)的源极、第二转移晶体管(104)的源极耦接；所述光电二极管(101)为由m个类梯形结构(106)和一个类锥形结构(107)组成的轴对称的多边形结构，其中，m≥1，且m为整数；m个所述类梯形结构(106)的内部产生由其短底边朝向长底边的电荷转移电场，其长底边和类锥形结构(107)的长底边接触，将光生电荷信号转移至类锥形结构(107)；所述类锥形结构(107)分别与第一转移晶体管(102)的源极、第二转移晶体管(104)的源极耦接，其两条腰线分别与第一电荷转移晶体管(102)和第二电荷转移晶体管(104)的栅极接触，其内部产生电荷转移电场，将光生电荷信号向其中央区域方向转移，并在第一转移晶体管(102)或第二转移晶体管(104)打开时，将光生电荷信号向第一转移晶体管(102)或第二转移晶体管(104)的方向快速转移；所述第一转移晶体管(102)的漏极与第一存储节点(103)耦接，栅极与外部输入信号连接，用于在外部输入高电压信号时将光生电荷信号由光电二极管(101)传输至第一存储节点(103)；所述第二转移晶体管(104)的漏极与第二存储节点(105)耦接，栅极连接外部输入信号，用于在外部输入高电压信号时将光生电荷信号由光电二极管(101)传输至第二存储节点(105)；所述第一存储节点(103)、第二存储节点(105)用于收集转移来的光生电荷信号并将其转换为电压信号输出。2.根据权利要求1所述的双端口CMOS图像传感器像素结构，其特征在于：所述第一电荷转移晶体管(102)和第二电荷转移晶体管(104)的栅极主体为与光电二极管(101)匹配的矩形结构；第一电荷转移晶体管(102)栅极的一侧、第二电荷转移晶体管(104)栅极的一侧分别与类锥形结构(107)的两条腰线接触；第一电荷转移晶体管(102)栅极的另一侧与第一存储节点(103)接触，第二电荷转移晶体管(104)栅极的另一侧与第二存储节点(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，严明，杨少华，李斌康，郭明安，李刚，周二瑞，王晶，时明月，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：