[發明專利]4T CMOS成像器像素中的暗電流和溢出抑制方法和設備

有效

• 申請號: 200680015171.5
• 申請日: 2006-05-02
• 公開（公告）號: CN101171828A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 約翰·拉德
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H04N3/15
• 分類號: H04N3/15
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方

1.一種像素單元，其包括：

光電傳感器；

存儲區；和

晶體管，其用于將光電荷從所述光電傳感器轉移到所述存儲區；以及

控制電路，其用于在所述光電傳感器的匯集周期期間向所述晶體管的控制柵極施加第一極性電壓，并在所述匯集周期期間向所述控制柵極施加多個第二極性電壓的脈沖。

2.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述第一極性電壓是負電壓，且所述第二極性電壓是正電壓。

3.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述像素單元是4T?CMOS成像器像素單元。

4.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述存儲區是所述轉移晶體管的源極/漏極區。

5.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述存儲區是浮動擴散區。

6.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述光電傳感器是光電二極管。

7.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述光電傳感器是光電門。

8.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述第二極性電壓大于約0.0伏，但不大于約所述晶體管的閾值電壓。

9.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述第二極性電壓小于0.8伏。

10.根據權利要求1所述的像素單元，其中所述第一極性電壓小于約0.0伏，但其絕對值不大于所述晶體管的閾值電壓。

11.根據權利要求10所述的像素單元，其中所述第一極性電壓小于0伏且大于約-0.6伏。

12.一種像素單元陣列，其包括：

形成在襯底中的像素傳感器單元陣列，每個像素傳感器單元包括：

積累區，其形成在所述襯底中，用于積累光產生的電荷；和

轉移晶體管，其用于在所述積累區的電荷匯集周期之后將所述積累的電荷轉移到浮動擴散區，并且具有柵極電極，其中所述轉移晶體管的柵極電極在所述匯集周期期間由負電壓控制，并接著由多個正電壓脈沖控制。

13.一種成像器電路，其包括：

形成在襯底中的像素傳感器單元陣列，每個單元包括：

光電傳感器；

存儲區；以及

晶體管，其具有用于將光電荷從所述像素單元的所述光電傳感器轉移到所述存儲區的柵極；以及

控制電路，其連接到所述陣列，用于在電荷匯集周期期間向所述柵極施加第一極性電壓，并在所述匯集周期期間向所述柵極施加多個第二極性電壓的脈沖。

14.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述第一極性電壓是負電壓，且所述第二極性電壓是正電壓。

15.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述第二極性電壓大于約0.0伏，但不大于約所述晶體管的閾值電壓。

16.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述第二極性電壓小于0.8伏。

17.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述第一極性電壓小于約0.0伏，但其絕對值不大于所述晶體管的閾值電壓。

18.根據權利要求17所述的成像器電路，其中所述第一極性電壓小于0伏且大于約一0.6伏。

19.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述存儲區是浮動擴散區。

20.根據權利要求13所述的成像器電路，其中所述光電傳感器是光電二極管。

21.一種處理系統，其包括：

處理器；以及

成像裝置，其耦合到所述處理器，所述成像裝置包含陣列，所述陣列包括多個像

素傳感器單元，每個單元包括：

感光元件，其用于響應于所施加的光而產生并積累光產生的電荷；

浮動擴散區；

轉移晶體管，其具有用于將所述積累的電荷轉移到所述浮動擴散區的柵極；以

及

控制電路，其連接到所述陣列，用于起初在匯集周期期間向所述晶體管的控制柵極施加第一極性電壓，并在所述匯集周期期間向所述柵極施加多個第二極性電壓的脈沖。