[發(fā)明專利]圖像傳感器及其驅(qū)動方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310093888.7
• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN116564982A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林政昱;沈殷燮
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N25/70
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 黃曉燕;史泉

公開了圖像傳感器及其驅(qū)動方法。所述圖像傳感器包括：光電二極管，基于入射光產(chǎn)生電荷；第一浮置擴(kuò)散區(qū)，存儲由光電二極管產(chǎn)生的電荷；第一升壓電容器，與第一浮置擴(kuò)散區(qū)連接；第二浮置擴(kuò)散區(qū)，設(shè)置為與第一浮置擴(kuò)散區(qū)間隔開，并且包括與驅(qū)動晶體管的柵極連接的第一端；傳輸晶體管，響應(yīng)于傳輸信號將光電二極管與第一浮置擴(kuò)散區(qū)電連接；以及浮置擴(kuò)散區(qū)晶體管，響應(yīng)于浮置控制信號將第一浮置擴(kuò)散區(qū)與第二浮置擴(kuò)散區(qū)電連接。

本申請要求于2022年2月7日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2022-0015802號韓國專利申請和于2022年4月28日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2022-0052722號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，所述韓國專利申請兩者的公開通過引用全部包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

在此描述的本公開的實(shí)施例涉及圖像傳感器。

背景技術(shù)

圖像傳感器是指將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)和通信行業(yè)的發(fā)展，如今，在各種電子裝置(諸如，數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)、游戲機(jī)、安全相機(jī)、醫(yī)療微型相機(jī)和機(jī)器人)中對高性能圖像傳感器的需求日益增加。

為了實(shí)現(xiàn)高分辨率圖像傳感器，由光電二極管產(chǎn)生的電荷應(yīng)該沒有損失地朝向在其處執(zhí)行感測操作的節(jié)點(diǎn)移動。因此，需要一種用于實(shí)現(xiàn)以上功能的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施例提供一種圖像傳感器，所述圖像傳感器能夠允許由光電二極管產(chǎn)生的電荷沒有損失地朝向在其處執(zhí)行感測操作的節(jié)點(diǎn)移動。

根據(jù)實(shí)施例，一種圖像傳感器包括：光電二極管，基于入射光產(chǎn)生電荷；第一浮置擴(kuò)散區(qū)，存儲由光電二極管產(chǎn)生的電荷；第一升壓電容器，與第一浮置擴(kuò)散區(qū)連接；第二浮置擴(kuò)散區(qū)，設(shè)置為與第一浮置擴(kuò)散區(qū)間隔開并且包括與驅(qū)動晶體管的柵極連接的第一端；傳輸晶體管，響應(yīng)于傳輸信號將光電二極管與第一浮置擴(kuò)散區(qū)電連接；以及浮置擴(kuò)散區(qū)晶體管，響應(yīng)于浮置控制信號將第一浮置擴(kuò)散區(qū)與第二浮置擴(kuò)散區(qū)電連接。

根據(jù)實(shí)施例，一種圖像傳感器包括：光電二極管，響應(yīng)于入射光而產(chǎn)生電荷；第一浮置擴(kuò)散區(qū)，存儲由光電二極管產(chǎn)生的電荷；第一復(fù)位晶體管，響應(yīng)于第一復(fù)位信號將第一電源電壓端子與第一浮置擴(kuò)散區(qū)連接；第二浮置擴(kuò)散區(qū)，設(shè)置為與第一浮置擴(kuò)散區(qū)間隔開并且包括與驅(qū)動晶體管的柵極連接的第一端；第二復(fù)位晶體管，響應(yīng)于第二復(fù)位信號將不同于第一電源電壓端子的第二電源電壓端子與第二浮置擴(kuò)散區(qū)連接；傳輸晶體管，響應(yīng)于傳輸信號將光電二極管與第一浮置擴(kuò)散區(qū)電連接；以及浮置擴(kuò)散區(qū)晶體管，響應(yīng)于浮置控制信號將第一浮置擴(kuò)散區(qū)與第二浮置擴(kuò)散區(qū)電連接。

根據(jù)實(shí)施例，一種圖像傳感器包括：光電二極管，響應(yīng)于入射光產(chǎn)生電荷；第一浮置擴(kuò)散區(qū)和第二浮置擴(kuò)散區(qū)，存儲由光電二極管產(chǎn)生的電荷；傳輸晶體管，響應(yīng)于傳輸信號將光電二極管與第一浮置擴(kuò)散區(qū)電連接；以及浮置擴(kuò)散區(qū)晶體管，包括與第一浮置擴(kuò)散區(qū)連接的源極區(qū)和與第二浮置擴(kuò)散區(qū)連接的漏極區(qū)，并且響應(yīng)于浮置控制信號將第一浮置擴(kuò)散區(qū)與第二浮置擴(kuò)散區(qū)電連接，當(dāng)在水平方向上觀察時(shí)，源極區(qū)在第一方向上的寬度小于漏極區(qū)在第一方向上的寬度。

根據(jù)實(shí)施例，一種圖像傳感器的驅(qū)動方法包括：導(dǎo)通傳輸晶體管，以將由光電二極管產(chǎn)生的電荷傳輸?shù)诫娺B接的至少兩個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)；對形成在電連接的所述至少兩個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)中的電壓進(jìn)行采樣；降低所述至少兩個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)之中的與傳輸晶體管連接的第一浮置擴(kuò)散區(qū)的電壓電平；將第一浮置擴(kuò)散區(qū)的電荷傳輸?shù)脚c第一浮置擴(kuò)散區(qū)不同的至少一個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)；以及對在形成在所述至少一個(gè)浮置擴(kuò)散區(qū)中的電壓進(jìn)行采樣。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述本公開的實(shí)施例，本公開的以上和其他目的和特征將變得清楚。

圖1是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的圖像傳感器的框圖。

圖2是示出根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的單位像素的電路圖。

圖3A、圖3B、圖4A和圖4B是用于描述包括在圖2的單位像素中的浮置擴(kuò)散區(qū)晶體管的操作的示圖。