[發明專利]內線幀轉移CCD

有效

• 申請號: 202010199159.6
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111405208B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 王小東;熊平;汪朝敏;鐘四成;李立
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H04N5/378;H04N5/353
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙) 50221
• 代理人: 劉佳

1.一種內線幀轉移CCD，包括像元陣列、垂直轉移柵、水平CCD結構和讀出放大器，其特征在于，在所述像元陣列和垂直轉移柵之間設有存儲單元陣列，所述像元陣列的像元中設有像元光敏區,所述像元光敏區的一側設有像元垂直轉移區，在所述像元光敏區和像元垂直轉移區之間設有像元轉移柵和像元轉移柵下勢壘，所述像元轉移柵和像元轉移柵下勢壘用于像元中光敏區光積分過程和光電荷轉移過程的隔離。

2.根據權利要求1所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述像元轉移柵連接像元轉移控制時序，所述像元轉移控制時序用于通過像元轉移柵控制像元轉移柵下勢壘處于開啟或關閉狀態。

3.根據權利要求1所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述像元陣列包括像元襯底，所述像元襯底上設有多個像元，每個所述像元的像元光敏區和像元垂直轉移區均設置在像元襯底上，在所述像元光敏區和像元垂直轉移區的上端設有像元光敏區表面介質層，在所述像元垂直轉移區的正上方設有履蓋在像元光敏區表面介質層上的像元垂直CCD轉移柵，所述像元垂直CCD轉移柵連接像元快態轉移時序；

所述像元垂直CCD轉移柵包括至少兩個驅動相，所述像元轉移柵設置在像元垂直CCD轉移柵的一個驅動相臨近像元光敏區的一端，且所述像元垂直CCD轉移柵的對應驅動相的一端交疊設置在像元轉移柵上；在所述像元垂直轉移區中對應像元垂直CCD轉移柵每一相的一端分別設有像元垂直CCD轉移柵下勢壘，所述像元垂直CCD轉移柵下勢壘將像元垂直轉移區分隔成多個像元垂直轉移溝道；在所述像元光敏區的外沿設有一圈像元溝阻，所述像元溝阻中對應像元轉移柵下方的位置處設有像元轉移柵下勢壘，所述像元轉移柵下勢壘的一端連接像元光敏區，另一端連接像元垂直轉移溝道。

4.根據權利要求3所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述像元垂直CCD轉移柵包括像元垂直CCD轉移柵V1相和像元垂直CCD轉移柵V2相兩個驅動相，在所述像元垂直CCD轉移柵V2相臨近像元光敏區的一端設有像元轉移柵，所述像元垂直CCD轉移柵V2相的對應端交疊設置在像元轉移柵上。

5.根據權利要求3所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述像元光敏區內部設有像元倍增結構，所述像元倍增結構能夠實現光電荷在像元光敏區的信號倍增功能。

6.根據權利要求3所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述存儲單元陣列包括存儲單元襯底，所述存儲單元襯底上設有多個存儲單元，每個所述存儲單元均包括設在存儲單元襯底上的存儲單元光敏區，所述存儲單元光敏區的兩側設有存儲單元溝阻，在所述存儲單元光敏區的上端履蓋有存儲單元光敏區表面介質層，在所述存儲單元光敏區表面介質層上端履蓋有存儲單元垂直CCD轉移柵，所述存儲單元垂直CCD轉移柵連接存儲單元快態轉移時序，在所述存儲單元垂直CCD轉移柵的上端履蓋有遮光層；所述存儲單元垂直CCD轉移柵包括至少兩個驅動相，在所述存儲單元光敏區中對應存儲單元垂直CCD轉移柵每一驅動相的一端分別設有存儲單元垂直CCD轉移柵下勢壘，所述存儲單元垂直CCD轉移柵下勢壘將存儲單元光敏區分隔成多個存儲單元垂直轉移溝道。

7.根據權利要求6所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述存儲單元快態轉移時序與像元快態轉移時序相互獨立，當像元陣列的光電荷在像元快態轉移時序的控制下通過像元垂直轉移溝道快速轉移到存儲單元陣列后，存儲單元陣列中各存儲單元在存儲單元快態轉移時序的控制下通過存儲單元垂直轉移溝道將光電荷快速轉移至各存儲單元。

8.根據權利要求1所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，所述水平CCD結構包括與垂直轉移柵連接的水平移位寄存器，所述水平移位寄存器的末端連接有水平輸出柵，所述水平輸出柵通過輸出節點與讀出放大器連接。

9.根據權利要求8所述的內線幀轉移CCD，其特征在于，在所述水平移位寄存器與水平輸出柵之間設有倍增移位寄存器，所述倍增移位寄存器的兩端分別通過過掃位與水平移位寄存器和水平輸出柵連接。