一种CMOS图像传感器的暗电流像素级抑制电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种CMOS图像传感器的暗电流像素级抑制电路及方法，属于暗电流像素级抑制技术领域。方法包括不启动暗电流校准，对CMOS图像传感器在暗光下进行温度由高到低的扫描，测量每个温度下对应的暗电流值，得到工作温度范围内温度和暗电流的对应关系；逐级调整暗电流溢出栅的电压值，使得在该温度值下暗电流抵消，形成温度和溢出栅电压对应关系表；启动暗电流校准时，CMOS图像传感器首先进行温度探测，得到当前工作温度；基于所述工作温度和所述温度和溢出栅电压对应关系表调节暗电流溢出栅的开启程度，完成暗电流泄放。通过温度‑暗电流溢出匹配技术和暗电流智能化像素级抑制方法，避免高温下暗电流快速增长造成的暗电流占据光电二极管满阱容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于暗电流像素级抑制，涉及一种cmos图像传感器的暗电流像素级抑制电路及方法。

技术介绍

1、图像传感器广泛应用于机载相机、民用监控、汽车成像等场景，要求图像传感器具有适应不同温度下稳定成像的特点。图像传感器的应用环境温度对暗电流的影响显著，根据产生暗电流的特殊性质，暗电流随温度的上升呈现指数变化趋势。暗电流会随温度升高而升高，温度大约每升高９℃，暗电流增大１倍。如果高温暗电流得不到良好抑制，在芯片应用时，随着环境发生了变化而导致图像传感器温度上升，暗电流上升，降低图像的视觉效果。这将限制图像传感器在各种复杂环境下的成像质量。

2、传统的图像传感器通过改善工艺、优化器件隔离、减少金属离子沾污、提高氧化层质量等方法降低暗电流。在改善工艺方面，光电二极管的硅表面区域，由于受到多次离子注入、刻蚀等工艺的影响，会产生较大密度的缺陷。在光电二极管表面形成一层p型的pin掺杂。这一反偏的pn结，将硅片表面的缺陷起到了隔离的作用，阻止了硅片表面的多次工艺对光电二极管的影响，有效抑制像元的暗电流。半导体刻蚀工艺通常使用等离子体刻蚀的方式，即通过等离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种CMOS图像传感器的暗电流像素级抑制电路，其特征在于，包括设置在像素中的光电二极管（12），所述光电二极管PD（12）的阴极连接有暗电流溢出栅（11），所述暗电流溢出栅（11）连接有数字-暗电流溢出栅电压转换单元DAC（23）的输出端，所述数字-暗电流溢出栅电压转换单元DAC（23）的输入端连接有模拟-数字转换单元ADC（22）的输出端，模拟-数字转换单元ADC（22）的输入端连接有温度探测感知单元（21）；所述光电二极管（12）还连接有晶体管阵列。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的暗电流像素级抑制电路，其特征在于，所述暗电流溢出栅（11）为晶体管T2，所...

【技术特征摘要】

1.一种cmos图像传感器的暗电流像素级抑制电路，其特征在于，包括设置在像素中的光电二极管（12），所述光电二极管pd（12）的阴极连接有暗电流溢出栅（11），所述暗电流溢出栅（11）连接有数字-暗电流溢出栅电压转换单元dac（23）的输出端，所述数字-暗电流溢出栅电压转换单元dac（23）的输入端连接有模拟-数字转换单元adc（22）的输出端，模拟-数字转换单元adc（22）的输入端连接有温度探测感知单元（21）；所述光电二极管（12）还连接有晶体管阵列。

2.根据权利要求1所述的cmos图像传感器的暗电流像素级抑制电路，其特征在于，所述暗电流溢出栅（11）为晶体管t2，所述光电二极管pd（12）的阴极与晶体管t2的源极连接，光电二极管pd（12）的阳极接地。

3.根据权利要求2所述的cmos图像传感器的暗电流像素级抑制电路，其特征在于，所述晶体管阵列包括与所述晶体管t2的漏极连接的晶体管t1的源极；所述晶体管t1的栅极连接控制信号tx，漏极连接电容c的一端、晶体管t3和晶体管t5的源极；所述晶体管t3的栅极连接复位信号rst，漏极连接电源vdd；所述晶体管t5的栅极连接控制信号fd，漏极连接vdd，源极连接有晶体管t4的漏极；所述晶体管t4的栅极连接输入信号bin，源极接地；所述晶体管t5连接有晶体管t6，所述晶体管t6的栅极连接控制信号rs，漏极作为电路输出端。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述电路的cmos图像传感器的暗电流像素级抑制方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的cmos图像传感器的暗电流像素级抑制方法，其特征在于，所述对c...

【专利技术属性】
技术研发人员：李婷，何杰，曹天骄，徐晚成，袁昕，张曼，崔双韬，李海松，杨靓，
申请(专利权)人：西安微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：