[發明專利]一種CMOS圖像傳感器的像素單元和陣列及其制作方法

有效

• 申請號: 201310393572.6
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103491323B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 顧學強;周偉;肖慧敏
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H01L27/146
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種CMOS圖像傳感器的像素單元，其特征在于，包括：感光二極管和傳輸管組，所述傳輸管組包括若干個分別在源極端和漏極端進行并聯的傳輸管，每個所述傳輸管的柵極與所述感光二極管的注入區形成大小不同的重疊區，以具備不同的傳輸效率；所述感光二極管用于進行光電轉換以將光子轉換為電子；所述傳輸管組用于根據入射光的照度有選擇的啟動對應傳輸效率的傳輸管進行所述電子的傳輸，從而將所述電子從所述傳輸管組的源極端傳輸到漏極端并轉換為電壓信號，其中，當入射光的照度為低光照時，所述傳輸管組中重疊區較大且具備較高的傳輸效率的傳輸管傳輸所述電子；反之，當入射光的照度為高光照時，所述傳輸管組中重疊區較小且具備較低的傳輸效率傳輸管傳輸所述電子。

2.根據權利要求1所述的像素單元，其特征在于，還包括：復位管，用于控制對所述感光二極管的復位；所述復位管的漏極連接有漏極電壓，所述復位管的源極與所述傳輸管組的漏極端相連，所述復位管的柵極連接有第一柵極控制電壓。

3.根據權利要求1所述的像素單元，其特征在于，還包括：源極跟隨管，用于對所述電壓信號進行放大處理；所述源極跟隨管的漏極連接有漏極電壓，所述源極跟隨管的柵極與所述傳輸管組的漏極端連接。

4.根據權利要求3所述的像素單元，其特征在于，還包括：行選管，用于控制所述感光二極管的選中；所述行選管的漏極與所述源極跟隨管的源極相連，所述行選管的源極與輸出電壓端連接，所述行選管的柵極連接有第二柵極控制電壓。

5.一種圖像傳感器像素陣列，其特征在于，包括權利要求1至4任意一項所述的像素單元。

6.一種像素單元的制造方法，其特征在于，包括：

在襯底上形成傳輸管組中分別在源極端和漏極端進行并聯的若干個傳輸管；

在襯底上形成感光二極管的注入區，并使所述注入區與各個傳輸管的柵極形成大小不同的重疊區，以使各個傳輸管具有不同的傳輸效率，當入射光的照度為低光照時，所述傳輸管組中重疊區較大且具備較高的傳輸效率的傳輸管傳輸電子；反之，當入射光的照度為高光照時，所述傳輸管組中重疊區較小且具備較低的傳輸效率傳輸管傳輸電子。

7.一種圖像傳感器像素陣列的制造方法，其特征在于，包括權利要求6所述的制造方法。