[發明專利]全局快門圖像傳感器、控制方法及攝像裝置

有效

• 申請號: 202011463046.9
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112637512B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張舒;陳世杰;張斌
• 申請（專利權）人: 聯合微電子中心有限責任公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N5/353
• 代理公司: 北京北匯律師事務所 11711
• 代理人: 李英杰

1.一種全局快門圖像傳感器，其特征在于，包括：第一晶體管、光電二極管、傳輸門、阻變存儲器陣列和邏輯控制單元；

所述第一晶體管的一端連接電源，另一端連接所述光電二極管的負極；

所述光電二極管的正極接地，所述光電二極管的負極連接所述傳輸門的一端；

所述傳輸門的另一端連接所述阻變存儲器陣列的一端和所述邏輯控制單元；

所述阻變存儲器陣列的另一端連接至所述邏輯控制單元；

所述阻變存儲器陣列由多個阻變存儲器構成；

所述多個阻變存儲器以串聯或者串并聯的形式形成所述阻變存儲器陣列。

2.根據權利要求1所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，所述阻變存儲器陣列包括：

所述阻變存儲器陣列為至少一層結構。

3.根據權利要求2所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，所述阻變存儲器包括：下電極TIN、導電纖維材料和上電極TIN；

所述導電纖維材料連接至所述下電極TIN和所述上電極TIN；

所述導電纖維材料在所述下電極TIN和所述上電極TIN的電壓控制下實現所述阻變存儲器的阻值的變化。

4.根據權利要求3所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，所述導電纖維材料包括：Ta/TaO或者Ag/非晶硅。

5.根據權利要求3所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，所述導電纖維材料形成的導電纖維為空穴模型或者金屬導電細絲。

6.根據權利要求2所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，包括：所述阻變存儲器的尺寸大小在30nm至200nm之間。

7.根據權利要求1所述的全局快門圖像傳感器，其特征在于，包括：所述阻變存儲器陣列位于像素單元金屬互聯層，或者位于所述邏輯控制單元金屬互聯層。

8.根據權利要求1-7中任一所述的全局快門圖像傳感器，其特征在于，所述邏輯控制單元至少包括：第二晶體管、第三晶體管；

所述傳輸門為第四晶體管；

所述第二晶體管與所述阻變存儲器陣列并聯連接；

所述第三晶體管的一端連接至所述第二晶體管的一端，所述第二晶體管的另一端連接電源，所述第三晶體管的另一端連接位線。

9.一種全局快門圖像傳感器控制方法，應用于上述權利要求8所述全局快門圖像傳感器，其特征在于，包括：

通過所述第一晶體管復位所述光電二極管，并且通過所述邏輯控制單元中的控制電路控制所述第二晶體管復位所述阻變存儲

器陣列；

關閉所述第一晶體管和所述第四晶體管，使得所述光電二極管曝光；

所述光電二極管曝光完畢后打開所述第四晶體管，此時所述光電二極管產生的電壓改變所述阻變存儲器陣列的電阻，所述阻變存儲陣列中的阻變存儲器會相繼變為高阻狀態，隨著高阻態的阻變存儲器數量增多，剩余的電壓不足以改變低阻狀態的阻變存儲器，最終所述阻變存儲器陣列的電阻不再變化；

關閉所述第四晶體管，并且打開所述第三晶體管，使得所述阻變存儲器陣列的電信號通過位線傳遞到信號處理電路。

10.一種攝像裝置，其特征在于，包括權利要求1-8中任一所述的全局快門圖像傳感器。