[實用新型]圖像傳感器像素

有效

• 申請號: 201920086815.4
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN209488695U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: T·格蒂斯
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H01L27/146
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 王琳;姚開麗

1.一種圖像傳感器像素，其特征在于，包括：

光電二極管，所述光電二極管響應于入射光而生成電荷；

第一存儲門，所述第一存儲門耦接到所述光電二極管；

第二存儲門，所述第二存儲門耦接到所述光電二極管；

第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管；

浮動擴散區，所述浮動擴散區通過所述第一晶體管耦接到所述第一存儲門；和

電容器，所述電容器通過所述第二晶體管耦接到所述第二存儲門，其中所述電容器通過所述第三晶體管耦接到所述浮動擴散區。

2.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中，電路節點耦接在所述第二晶體管、所述第三晶體管和所述電容器之間，所述圖像傳感器像素還包括：

重置晶體管，所述重置晶體管耦接在供電電壓與所述電路節點之間，其中所述電容器耦接在所述電路節點與所述供電電壓之間。

3.根據權利要求2所述的圖像傳感器像素，其中，使用第一控制信號控制所述第一晶體管，使用第二控制信號控制所述第二晶體管，使用第三控制信號控制所述第三晶體管，使用重置控制信號控制所述重置晶體管，其中所述重置控制信號使用所述供電電壓被調整以重置所述電容器，并且其中，在使用所述供電電壓調整所述重置信號以重置所述浮動擴散區的同時，所述第三控制信號生效。

4.根據權利要求2所述的圖像傳感器像素，其中，所述第一存儲門包括第四晶體管，所述第四晶體管具有接收第一控制信號的第一柵極端子和由摻雜半導體形成的第一電荷存儲區，并且其中所述第二存儲門包括第五晶體管，所述第五晶體管具有接收第二控制信號的第二柵極端子和由摻雜半導體形成的第二電荷存儲區。

5.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中，所述第二存儲門被配置為存儲由所述光電二極管生成的溢出電荷，其中所述第一存儲門被配置為在所述溢出電荷已轉移到所述第二存儲門之后存儲保留在所述光電二極管上的保留電荷，其中所述第二晶體管和所述第三晶體管被配置為將所述溢出電荷從所述第二存儲門轉移到所述電容器和所述浮動擴散區上，其中所述圖像傳感器像素被配置為輸出與轉移到所述電容器和所述浮動擴散區上的所述溢出電荷相關聯的低增益圖像信號，其中所述第一晶體管和所述第三晶體管被配置為在所述低增益圖像信號已由所述圖像傳感器像素輸出之后將所述保留電荷從所述第一存儲門轉移到所述浮動擴散區和所述電容器上，其中所述圖像傳感器像素被配置為輸出與轉移到所述浮動擴散區和電容器上的所述保留電荷相關聯的高增益圖像信號，其中所述光電二極管被配置為在與給定的圖像幀相關聯的曝光時間期間生成所述保留電荷和所述溢出電荷，并且其中所述光電二極管被配置為當所述圖像傳感器像素輸出所述低增益圖像信號時在與后續的圖像幀相關聯的后續的曝光時間期間生成附加電荷。

6.根據權利要求1所述的圖像傳感器像素，其中，所述光電二極管被配置為在與給定的圖像幀相關聯的曝光時間期間生成所述電荷，并且其中所述第一存儲門和所述第二存儲門被配置為在整個與所述給定的圖像幀相關聯的所述曝光時間內隨時間而分配的一系列交替的較短的積聚時間期間存儲所生成的電荷的一部分。

7.一種圖像傳感器像素，其特征在于，包括：

光電二極管，所述光電二極管響應于入射光而生成電荷；

第一存儲門，所述第一存儲門耦接到所述光電二極管；

第二存儲門，所述第二存儲門耦接到所述光電二極管；

第一電荷轉移晶體管，所述第一電荷轉移晶體管通過所述第一存儲門耦接到所述光電二極管；

第二電荷轉移晶體管，所述第二電荷轉移晶體管通過所述第二存儲門耦接到所述光電二極管；

光電二極管重置晶體管，所述光電二極管重置晶體管耦接到所述光電二極管；和

浮動擴散區，所述浮動擴散區通過所述第一電荷轉移晶體管耦接到所述第一存儲門，其中所述第二存儲門被配置為存儲由所述光電二極管生成的溢出電荷，并且其中所述第一存儲門被配置為在所述溢出電荷已轉移到所述第二存儲門之后存儲保留在所述光電二極管上的保留電荷。