[發明專利]一種圖像傳感器

在審

• 申請號: 202011189656.4
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112234074A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 雷述宇
• 申請（專利權）人: 寧波飛芯電子科技有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;G01S7/486;G01S17/894
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種圖像傳感器，其特征在于，包括：能獲取由被探測目標反射回的返回光信號的接收光電二極管單元，所述二極管單元通過至少一個傳輸柵組與對應的至少一個存儲單元部分時間段電性連通，以將所述返回光信息轉化的光生電荷轉移至所述至少一個存儲單元，所述至少一個傳輸柵組包含至少兩個傳輸柵單元，通過本發明的傳輸柵組代替傳輸柵單元實現了由光電二極管到浮動擴散節點之間在相同時刻可構建多于一個的傳輸通道，實現了光生電荷轉移效率的提升，從而在最基本層面降低了傳感器在后續面臨的高速和高質量產生矛盾點的可能性。

技術領域

本申請涉及圖像傳感器技術領域，特別涉及一種三維圖像傳感器。

背景技術

近年來，隨著圖像傳感器的發展，對于圖像傳感器的小型化光電轉化效率，轉化生成的電荷快速轉移等等方面都提出了更高的要求，在傳統的2D成像中一方面為了保證傳感器的快速響應需要盡可能地壓縮內部電荷轉移等等時間，另一方面在現有的圖像傳感器設計框架下電荷轉移需要一定的時間，否則會造成光生電荷轉移不完全，在圖像獲取中造成殘像等等問題。

隨著激光雷達的技術發展，飛行時間測距法(Time of Flight，TOF)被受到了越來越多的關注，TOF原理是通過給目標物連續發送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行(往返)時間來得到目標物距離。

而直接飛行時間探測(Direct Time of Flight，DTOF)、間接飛行時間探測(Indirect Time of Flight，ITOF)作為基于TOF發展的探測方式，兩種探測方式在使用過程中各有優勢，受到了越來越廣泛的關注。

其中間接時間飛行時間探測，主要是獲取發射波和被探測物的反射回波的相位差關系，利用相位差關系獲得被探測物的距離信息，將該方法使用在具有深度的三維圖像獲取中，為了獲取更遠探測距離，需要更長的積分時間，這樣就會產生更多的光生電荷，因此需要轉移的電荷也更多，一旦電荷轉移速度較低，通過探測器陣列獲得的飛行時間距離信息將不準確，造成距離獲取不準確而影響使用，另外深度信息獲取中一般采用兩個相位互補的信號控制傳感器的傳輸柵，從而將不同相位信息的返回光信號傳輸至兩個不同的浮動擴散節點(實際為一種存儲單元)，如果在這個過程中兩個互補信號控制的傳輸柵不能快速精確地轉移相應返回光對應的信號，將使得ITOF探測的最底層信息存在差異，如此對于整個探測結果將產生非常大的影響。

因此，開發一種能夠快速轉移返回光信號在探測器內產生的光生電荷至輸出的存儲單元是二維和三維圖像傳感器設計中亟待解決的問題。

發明內容

本申請的目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種圖像傳感器，以提高現有圖像傳感器對于回波產生的光生電荷快速轉移。

為實現上述目的，本申請實施例采用的技術方案如下：

本申請實施例提供了一種圖像傳感器，包括：能獲取由被探測目標反射回的返回光信號的接收光電二極管單元，所述二極管單元通過至少一個傳輸柵組與對應的至少一個存儲單元部分時間段電性連通，以將所述返回光信息轉化的光生電荷轉移至所述至少一個存儲單元，所述至少一個傳輸柵組包含至少兩個傳輸柵單元。

可選地，所述至少一個傳輸柵組為兩個傳輸柵組，所述至少一個存儲單元為兩個存儲單元。

可選地，所述相同傳輸柵組內的至少兩個傳輸柵單元的柵極連接在一起，且接收相同的控制信號。

可選地，所述存儲單元為第一類型摻雜，且所述圖像傳感器還包含與所述存儲單元摻雜相反的第二類型摻雜的外延層。

可選地，所述存儲單元為第一類型摻雜，且所述圖像傳感器還包含與所述存儲單元摻雜相同的第一類型摻雜的外延層。

可選地，所述第一類型外延層還連接的輔助耗盡層。

可選地，所述相同傳輸柵組內的至少兩個傳輸柵單元的數量為偶數。