[發明專利]一種圖像傳感器像素電路以及圖像傳感陣列

有效

• 申請號: 202011226144.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112511769B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張盛東;彭志超;廖聰維;梁鍵;邱赫梓;安軍軍
• 申請（專利權）人: 北京大學深圳研究生院
• 主分類號: H04N5/341
• 分類號: H04N5/341;H04N5/353;H04N5/369;H04N5/378;H01L27/146
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種圖像傳感器像素電路, 其特征在于，包括光敏單元、存儲單元和讀出單元；

所述光敏單元用于接受入射光曝光以產生光電信號，并且該光敏單元在光照撤去之后其產生的光電信號仍能保持第一預設時間；

所述存儲單元與所述光敏單元耦合，該存儲單元用于在積分階段將所述光電信號進行存儲得到第一電信號，所述積分階段至少包括曝光結束后的第一預設時間；

所述讀出單元與所述存儲單元耦合，該讀出單元用于將所述存儲單元存儲的第一電信號輸出；

所述光敏單元、存儲單元和讀出單元均由同一類型的晶體管工藝制備而成；

所述讀出單元包括第一晶體管和第二晶體管；所述光敏單元包括第三晶體管，所述存儲單元包括存儲電容；

所述第三晶體管的第一極連接預設的偏置電壓Vref，其第二極與所述第一晶體管的第一極連接，所述第一晶體管的第二極與所述第二晶體管的第一極連接，所述第二晶體管的第二極為輸出端用于輸出所述存儲單元存儲的第一電信號；所述第三晶體管的控制極通過所述存儲電容與所述第一晶體管的第二極連接。

2.如權利要求1所述的像素電路, 其特征在于，所述第一晶體管的控制極上連接有第一驅動信號線，用于接收對應的控制信號以打開所述第一晶體管，使得所述第一晶體管和第三晶體管之間通過所述存儲電容導通，以使得所述存儲電容對所述光電信號進行積分得到所述第一電信號；

所述第二晶體管的控制極上連接有第二驅動信號線，用于接收對應的控制信號以打開所述第二晶體管，將所述存儲電容上的第一電信號從所述第二晶體管的第二極上輸出；

所述第三晶體管的控制極上連接有第三驅動信號線，用于接收對應的控制信號以消除所述第三晶體管曝光時產生的光電信號使得其恢復到未接受光照時的電導狀態。

3.如權利要求1所述的像素電路, 其特征在于，所述讀出單元還包括運算放大器、第一電容和第一開關；

所述第二晶體管的第二極與所述運算放大器的負向輸入端連接，所述運算放大器的正向輸入端連接預設參考電平；所述第一電容一端與所述運算放大器的負向輸入端連接，另一端與所述運算放大器的輸出端連接；所述第一開關一端與所述運算放大器的負向輸入端連接，另一端與所述運算放大器的輸出端連接；所述運算放大器的輸出端用于輸出所述存儲單元上的第一電信號。

4.如權利要求1所述的像素電路, 其特征在于，所述第一晶體管和第二晶體管為場效應薄膜晶體管；所述第三晶體管為金屬氧化物半導體場效應晶體管或薄膜晶體管。

5.如權利要求1所述的像素電路, 其特征在于，所述第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管均為雙柵型氧化物薄膜晶體管；

其中，第一晶體管的兩個柵極短接、第二晶體管的兩個柵極也短接，第三晶體管的一個柵極用于接收光照信號，另一個柵極為其控制極并通過所述存儲電容與所述第一晶體管的第二極連接。