本實用新型整體涉及像素和具有多個成像像素的圖像傳感器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代電子設(shè)備(諸如移動電話、相機和計算機)通常使用數(shù)字圖像傳感器。成像器件(即，圖像傳感器)常常包括二維圖像感知像素陣列。每個像素通常包括諸如光電二極管的感光器，該感光器接收入射光子(入射光)并把光子轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?/p>

常規(guī)圖像傳感器是通過使用互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)或電荷耦接器件(CCD)技術(shù)在半導(dǎo)體襯底上制造而成。在CMOS圖像傳感器中，可使用卷簾快門或全局快門。在具有全局快門的CMOS圖像傳感器中，電荷存儲區(qū)通常被并入每個像素以存儲來自光電二極管的電荷直到電荷被讀出。然而，光電二極管中沒有轉(zhuǎn)換為電荷的入射光可影響電荷存儲區(qū)中的電荷電平。這可增大像素中的噪聲，并降低圖像傳感器的圖像質(zhì)量。

因此，能夠提供改善的帶全局快門功能的CMOS圖像傳感器甚為理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種成像像素，包括：浮動擴散區(qū)；光電二極管；耦接到所述浮動擴散區(qū)和所述光電二極管的第一電荷存儲區(qū)；以及耦接到所述浮動擴散區(qū)的第二電荷存儲區(qū)，其中所述第二電荷存儲區(qū)未耦接到所述光電二極管。

在一個實施例中，所述成像像素還包括：插置在所述第一電荷存儲區(qū)和所述浮動擴散區(qū)之間的第一轉(zhuǎn)移晶體管。

在一個實施例中，所述成像像素還包括：插置在所述第二電荷存儲區(qū)和所述浮動擴散區(qū)之間的第二轉(zhuǎn)移晶體管。

在一個實施例中，所述成像像素還包括：耦接到所述浮動擴散區(qū)的源極跟隨器晶體管。

在一個實施例中，所述成像像素還包括：插置在所述第一電荷存儲區(qū)和所述光電二極管之間的第三轉(zhuǎn)移晶體管。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)具有第一大小和第一形狀，其中所述第二電荷存儲區(qū)具有第二大小和第二形狀，其中所述第一大小和所述第二大小相同，并且其中所述第一形狀和所述第二形狀相同。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)具有第一大小，其中所述第二電荷存儲區(qū)具有第二大小，并且其中所述第二大小小于所述第一大小。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)被插置在所述光電二極管和所述浮動擴散區(qū)之間，并且其中所述第一電荷存儲區(qū)和所述第二電荷存儲區(qū)相鄰。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)和所述第二電荷存儲區(qū)為存儲柵極。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)和所述第二電荷存儲區(qū)為存儲二極管。

在一個實施例中，所述成像像素為背面照明的像素。

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種包括多個成像像素的圖像傳感器，其中每個成像像素包括：浮動擴散區(qū)；光電二極管；插置在所述光電二極管和所述浮動擴散區(qū)之間的第一電荷存儲區(qū)；以及插置在所述光電二極管和所述浮動擴散區(qū)之間的第二電荷存儲區(qū)。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)被直接耦接到所述光電二極管，并且其中所述第二電荷存儲區(qū)未被直接耦接到所述光電二極管。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)被耦接到所述光電二極管和所述浮動擴散區(qū)，并且其中所述第二電荷存儲區(qū)僅被耦接到所述浮動擴散區(qū)。

在一個實施例中，每個成像像素還包括：插置在所述第一電荷存儲區(qū)和所述浮動擴散區(qū)之間的第一轉(zhuǎn)移晶體管，其中所述第一轉(zhuǎn)移晶體管被配置為將電荷從所述第一電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至所述浮動擴散區(qū)。

在一個實施例中，每個成像像素還包括：插置在所述第二電荷存儲區(qū)和所述浮動擴散區(qū)之間的第二轉(zhuǎn)移晶體管，其中所述第二轉(zhuǎn)移晶體管被配置為將電荷從所述第二電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至所述浮動擴散區(qū)。

在一個實施例中，每個成像像素還包括：插置在所述第一電荷存儲區(qū)和所述光電二極管之間的第三轉(zhuǎn)移晶體管，其中所述第三轉(zhuǎn)移晶體管被配置為將電荷從所述光電二極管轉(zhuǎn)移至所述第二電荷存儲區(qū)。

在一個實施例中，所述第一電荷存儲區(qū)和所述第二電荷存儲區(qū)具有相同大小。

根據(jù)本公開的實施例，可以提供改善的像素和圖像傳感器。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的實施例的示例性成像系統(tǒng)的示意圖，該成像系統(tǒng)可包括具有帶全局快門的圖像像素的圖像傳感器。

圖2是根據(jù)本實用新型的實施例的示例性圖像像素的示意圖，該圖像像素使用存儲柵極作為全局快門的電荷存儲區(qū)。

圖3是根據(jù)本實用新型的實施例的示例性圖像像素的示意圖，該圖像像素使用存儲二極管作為全局快門的電荷存儲區(qū)。

圖4是根據(jù)本實用新型的實施例的具有電荷存儲區(qū)的示例性圖像像素的橫截面?zhèn)纫晥D。

圖5是根據(jù)本實用新型的實施例的圖4的示例性圖像像素的橫截面頂視圖。

圖6是根據(jù)本實用新型的實施例的具有兩個相鄰的電荷存儲區(qū)的示例性圖像像素的示意圖。

圖7是根據(jù)本實用新型的實施例的示例性圖像像素的橫截面頂視圖，該圖像像素具有兩個相同形狀和尺寸的電荷存儲區(qū)。

圖8是根據(jù)本實用新型的實施例的示例性圖像像素的橫截面頂視圖，該圖像像素具有兩個不同大小的電荷存儲區(qū)。

圖9是根據(jù)本實用新型的實施例的可用于操作具有多個電荷存儲區(qū)的像素的示例性步驟的流程圖。

具體實施方式

電子裝置(諸如數(shù)字相機、計算機、移動電話和其他電子裝置)包含用于收集傳入的圖像光以捕獲圖像的圖像傳感器。圖像傳感器可包括成像像素的陣列。圖像傳感器中的像素可包含光敏元件，諸如光電二極管，用于把傳入的圖像光轉(zhuǎn)換為圖像信號。圖像傳感器可具有任何數(shù)量(如，數(shù)百或數(shù)千或更多)的像素。例如，典型的圖像傳感器可具有數(shù)十萬或數(shù)百萬像素(如，百萬像素)。圖像傳感器可包括控制電路，諸如用于操作成像像素的電路，以及用于讀取與光敏元件生成的電荷對應(yīng)的圖像信號的讀取電路。

圖1為示例性成像系統(tǒng)的示意圖，該成像系統(tǒng)使用具有全局快門的圖像傳感器。圖1的成像系統(tǒng)10可為便攜式電子設(shè)備，諸如相機、移動電話、攝像機或捕獲數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的其他成像設(shè)備。相機模塊12可用于將入射光轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。相機模塊12可包括一個或多個鏡頭14以及一個或多個對應(yīng)的圖像傳感器16。圖像傳感器16可為具有圖像像素30陣列的圖像傳感器集成電路管芯。圖像像素30可各自包括快門元件，用于控制何時在圖像像素上獲取電荷。

在圖像捕獲操作中，鏡頭14可將來自場景的光聚焦至圖像傳感器16中的圖像像素陣列上。圖像傳感器16可提供相應(yīng)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來控制電路，諸如存儲和處理電路18。

電路18可包括一個或多個集成電路(如，圖像處理電路、微處理器、存儲設(shè)備諸如隨機存取存儲器和非易失性存儲器等)，并且可使用與相機模塊12分開的部件和/或形成相機模塊12的一部分的部件(如，形成包括圖像傳感器16的集成電路的一部分的電路或者與圖像傳感器16相關(guān)的模塊12內(nèi)集成電路的一部分的電路)來實施。被相機模塊12捕獲的圖像數(shù)據(jù)還可使用處理電路18進一步處理和/或存儲。如果需要，可使用耦接至處理電路18的有線和/或無線通信路徑將已處理的圖像數(shù)據(jù)提供給外部設(shè)備(如，計算機或其他設(shè)備)。處理電路18可用于控制圖像傳感器16的操作。

圖2為例性圖像像素30的電路圖。如圖2所示，像素30包括光敏元件，諸如光電二極管20。可在正電源端子22處提供正電源電壓Vaa。可由光電二極管20收集入射光。在某些實施例中，可包括濾色器結(jié)構(gòu)，并且入射光可先穿過濾色器結(jié)構(gòu)然后再被光電二極管20收集。光電二極管20響應(yīng)于接收入射的光子而生成電荷(如電子)。由光電二極管20收集的電荷量取決于入射光的強度和曝光時間(或積聚時間)。

在獲取圖像之前，可接通復(fù)位晶體管26以將電荷存儲節(jié)點28(有時稱為浮動擴散區(qū)FD)復(fù)位為Vaa。然后可關(guān)斷復(fù)位晶體管26。

像素30可包括諸如復(fù)位晶體管32的像素復(fù)位晶體管。當復(fù)位晶體管32接通時，光電二極管20可被復(fù)位為電源電壓Vaa(例如通過復(fù)位晶體管32將Vaa連接至光電二極管20)。當復(fù)位晶體管32被關(guān)斷時，可允許光電二極管20累積光生電荷。

在光電二極管20中生成的電荷可存儲在電荷存儲區(qū)34中。如圖2中所示，電荷存儲區(qū)34可包括存儲柵極(SG)，該存儲柵極存儲來自光電二極管20的電荷。電荷存儲區(qū)34可用于臨時存儲來自光電二極管20的電荷。在某些實施例中，電荷存儲區(qū)34可包括擴散二極管和中間傳輸門。

像素30可包括傳輸門(晶體管)38?？山油ㄞD(zhuǎn)移晶體管38以將電荷從電荷存儲區(qū)34轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)28。浮動擴散區(qū)28可以是摻雜半導(dǎo)體區(qū)域(例如，通過離子注入、雜質(zhì)擴散或其他摻雜工藝在硅襯底中摻雜的區(qū)域)。

盡管未在圖2中示出，可在光電二極管20和電荷存儲區(qū)34之間包括額外的傳輸門?？山油~外傳輸門以將電荷從光電二極管轉(zhuǎn)移至電荷存儲區(qū)。在光電二極管20和電荷存儲區(qū)34之間沒有額外傳輸門的實施例中，光電二極管20產(chǎn)生的電荷可立即存儲在電荷存儲區(qū)34中。

像素30還可包括電荷讀出電路。電荷讀出電路可包括行選擇晶體管42以及源極跟隨器晶體管40。晶體管42可具有由行選擇信號控制的柵極。施加行選擇信號時，晶體管42接通，相應(yīng)的信號Vout(例如，強度與浮動擴散節(jié)點28處的電荷量成正比的輸出信號)被傳遞到輸出路徑44。

在典型的圖像像素陣列構(gòu)造中，存在許多像素30的行和列。列讀出路徑(諸如輸出線46)可與每個像素30列相關(guān)聯(lián)(例如，一列中的每個圖像像素30都可通過相關(guān)聯(lián)的行選擇晶體管42被耦接到輸出線46)。可施加行選擇信號，將來自所選圖像像素的信號Vout讀出到列讀出路徑46上?？蓪D像數(shù)據(jù)Vout饋送給處理電路18，以便進一步處理。圖2所示電路僅用于舉例說明。如果需要，像素30可包括其他像素電路。

電荷存儲區(qū)34可包括存儲二極管，而非存儲柵極(例如圖2)，如圖3所示。存儲二極管可存儲來自光電二極管20的電荷。存儲二極管可以是摻雜半導(dǎo)體區(qū)域(例如，通過離子注入、雜質(zhì)擴散或其他摻雜工藝在硅襯底中摻雜的區(qū)域)。圖3還示出了額外的轉(zhuǎn)移晶體管33?？山油ㄞD(zhuǎn)移晶體管33以將電荷從光電二極管20轉(zhuǎn)移至存儲二極管34。

圖4是像素的橫截面?zhèn)纫晥D，該像素具有用于全局快門的電荷存儲區(qū)，諸如圖2和圖3中所示的像素。如圖所示，可在襯底50中形成光電二極管20。襯底50可為晶片，該晶片為諸如硅的半導(dǎo)體材料層。襯底50可為晶體硅或其他合適材料。光電二極管20可由n型摻雜硅形成。圍繞光電二極管20的襯底50可為p型摻雜硅。在某些實施例中，光電二極管可由p型摻雜硅形成，并被n型摻雜硅圍繞。

光電二極管20可被鈍化層52、濾色器層54、平面化層56以及微透鏡58覆蓋。鈍化層52和平面化層54可由介電材料形成。濾色器層54可為更大的濾色器陣列的一部分。例如，圖像傳感器14中的每個像素可具有單獨的濾色器層，該濾色器層屬于濾色器陣列的一部分。圖像傳感器14可包括拜耳濾色器陣列，其中陣列中的垂直和水平相鄰的濾色器為不同顏色。拜耳濾色器陣列包括紅色、綠色和藍色濾色器。單個紅色、綠色、藍色、青色、洋紅色、黃色、近紅外線、紅外線或透明濾色器可在光電二極管20上方形成。在某些實施例中，在光電二極管20上方形成的濾色器可具有色光通過的區(qū)域以及透明區(qū)域(即可見光譜光通過)?？稍趫D像傳感器14中的每個像素上方形成微透鏡。每個微透鏡可將光引導(dǎo)向相應(yīng)的光電二極管。

電荷存儲區(qū)34、轉(zhuǎn)移晶體管38以及浮動擴散區(qū)28可在光電二極管20的一部分的下方形成。如之前所述，光電二極管20可將入射光轉(zhuǎn)換為電荷。然而，并非傳入像素30的每個光子都能轉(zhuǎn)換為被光電二極管20收集的電荷。例如，光子可沿著路徑60并經(jīng)過微透鏡58而進入像素30。光子可進入襯底50。光子可被轉(zhuǎn)換為電荷(例如電子61)。在此時，電荷可沿著路徑62并由光電二極管20收集。然而，電荷可替代地沿著路徑63并且由電荷存儲區(qū)34收集。因此，在像素30操作期間，電荷存儲區(qū)34可收集并非從光電二極管20轉(zhuǎn)移的電荷。

在像素操作期間，可有意將一定量電荷從光電二極管20轉(zhuǎn)移至電荷存儲區(qū)34。理想的情況是，這將是轉(zhuǎn)移后存在于電荷存儲區(qū)34中的僅有電荷。然而，可能存在額外電荷(例如沿著路徑63的電荷)。由于存在暗電流，也可生成額外電荷并存儲在電荷存儲區(qū)34中。該額外電荷是像素的噪音源，并且如果不予解決，可降低圖像傳感器生成的圖像的質(zhì)量，該圖像傳感器具有諸如圖4中的像素30。

在圖4中，像素30被示為背面照明的(BSI)像素。然而，如果需要，像素30可為正面照明(FSI)像素。

可根據(jù)需要對圖2、圖3和圖4中所示的像素進行其他修改。例如，圖2和圖3示出了每個像素的單個光電二極管、復(fù)位晶體管以及浮動擴散區(qū)。然而，該例子僅僅是例示性的。如果需要，多個像素可以共享復(fù)位晶體管和浮動擴散區(qū)中的一者或兩者。如果需要，像素30中的其他晶體管和像素電路可在任意數(shù)目的像素之間被共享。

像素30的像素電路可全部在單個襯底(例如圖4中的襯底50)中形成。襯底可為晶片。襯底可為晶體硅或其他所需材料。如果需要，像素電路可在兩個或更多個晶片之間拆分。例如，光電二極管可形成于上部晶片而源極跟隨器晶體管可形成于下部晶片。晶片可通過互連層連接，該互連層可由諸如銅的金屬形成?；ミB層還可包括焊料或直通硅通孔(TSV)。一般來講，像素30中的任何部件均可在堆疊像素的任意層中形成。互連層可在像素30中的任何部件之間形成(例如浮動擴散區(qū)28和源極跟隨器晶體管40之間、源極跟隨器晶體管40和行選擇晶體管42之間、轉(zhuǎn)移晶體管38和浮動擴散區(qū)28之間等)。

圖5是諸如圖2或圖3中所示像素的圖像像素的橫截面頂視圖。如圖所示，可存在鄰近光電二極管20的單個電荷存儲區(qū)34。轉(zhuǎn)移晶體管38也可鄰近電荷存儲區(qū)34并可用于將電荷從電荷存儲區(qū)34轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)28。

如圖5所示，使用單個電荷存儲區(qū)可導(dǎo)致電荷存儲區(qū)上的來自入射光的噪聲，從而影響像素的性能。如圖6所示，為了減少電荷存儲區(qū)上的來自入射光的噪聲量，可對像素30提供額外的電荷存儲區(qū)34’，該額外的電荷存儲區(qū)與電荷存儲區(qū)34平行。

圖6中的像素30可具有和圖2和圖3中的像素一樣的工作方式。然而，提供了額外的電荷存儲區(qū)34’和額外的轉(zhuǎn)移晶體管38’。電荷存儲區(qū)34’可能不會耦接到光電二極管20。因此，電荷存儲區(qū)34’接收的電荷將僅來自入射光噪聲或暗電流。然后，電荷存儲區(qū)34’中的電荷可用于幫助確定存在于電荷存儲區(qū)34中的噪聲量。例如，可從電荷存儲區(qū)34確定的總電荷中減去來自電荷存儲區(qū)上的入射光的噪聲量(由電荷存儲區(qū)34’確定)以確定光電二極管20生成的電荷量。

如圖7所示，電荷存儲區(qū)34’的大小和形狀可和電荷存儲區(qū)34相同。使電荷存儲區(qū)在形狀和大小上一致將有助于確保在電荷存儲區(qū)中收集的來自入射光的電荷量相同。這將確保像素30提供的經(jīng)修正的噪聲數(shù)據(jù)盡可能準確。在某些實施例中，電荷存儲區(qū)34’和電荷存儲區(qū)34的大小可相同但形狀不同。在其他實施例中，電荷存儲區(qū)34’和電荷存儲區(qū)34的形狀可相同但大小不同。

在某些實施例中，電荷存儲區(qū)34’可小于電荷存儲區(qū)34，如圖8所示。該實施例可有助于在像素30中保留空間并確保有足夠的必要空間用于電荷存儲區(qū)34和光電二極管20。在從電荷存儲區(qū)34’讀出電荷之后，可以數(shù)字方式修正讀出值以補償電荷存儲區(qū)34’的較小尺寸。在一個示例性例子中，電荷存儲區(qū)34’的大小可為電荷存儲區(qū)34的一半。來自電荷存儲區(qū)34’上的入射光的噪聲量可在處理期間加倍以應(yīng)對電荷存儲區(qū)34增大的大小。

圖9是示例性步驟的流程圖，這些步驟可用于操作諸如圖6中像素30的像素。在步驟92處，電荷可被收集在光電二極管20中?？蔀轭A(yù)定的積聚時間收集電荷。在步驟94處，一旦積聚時間已完成，光電二極管20中收集的電荷就可被轉(zhuǎn)移至電荷存儲區(qū)34。在步驟96處，一旦電荷被轉(zhuǎn)移至電荷存儲區(qū)34中，就可復(fù)位浮動擴散區(qū)28(例如使用復(fù)位晶體管26)并對浮動擴散區(qū)28處的電荷進行采樣。在步驟98處，在對復(fù)位電荷電平采樣之后，電荷可從電荷存儲區(qū)34被轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)28(例如使用轉(zhuǎn)移晶體管38)。然后可對浮動擴散區(qū)28處的電荷采樣。在電荷轉(zhuǎn)移之前和之后對浮動擴散區(qū)28處的電荷進行采樣可被稱為相關(guān)雙采樣(CDS)技術(shù)。CDS技術(shù)可允許在從浮動擴散區(qū)28采樣電荷時解釋復(fù)位噪音。例如，可從在步驟98處獲得的值中減去在步驟96處獲得的值，以確定在光電二極管20和電荷存儲區(qū)34中收集的電荷量。

在步驟100處，可將浮動擴散區(qū)28復(fù)位并對浮動擴散區(qū)28處的電荷采樣。在步驟102處，在對復(fù)位電荷電平采樣之后，電荷可從電荷存儲區(qū)34’轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)28(例如使用轉(zhuǎn)移晶體管38’)。然后可對浮動擴散區(qū)28處的電荷采樣。可從在步驟102處獲得的值中減去在步驟100處獲得的值，以確定在電荷存儲區(qū)34’中收集的電荷量。然后可從在積聚時間期間光電二極管20和電荷存儲區(qū)34中收集的電荷量中減去該值，從而確定在積聚時間期間僅在光電二極管20中收集的電荷量(例如考慮了導(dǎo)致在電荷存儲區(qū)34中收集的電荷的入射光)。

在本實用新型的各種實施例中，成像像素可包括浮動擴散區(qū)、光電二極管、耦接到浮動擴散區(qū)和光電二極管的第一電荷存儲區(qū)，以及耦接到浮動擴散區(qū)的第二電荷存儲區(qū)。第二電荷存儲區(qū)可能不會耦接到光電二極管。成像像素還可包括以下各項的一些或全部：插置在第一電荷存儲區(qū)和浮動擴散區(qū)之間的第一轉(zhuǎn)移晶體管、插置在第二電荷存儲區(qū)和浮動擴散區(qū)之間的第二轉(zhuǎn)移晶體管、耦接到浮動擴散區(qū)的源極跟隨器晶體管以及插置在第一電荷存儲區(qū)和光電二極管之間的第三轉(zhuǎn)移晶體管。

第一電荷存儲區(qū)可具有第一大小和第一形狀，而第二電荷存儲區(qū)可具有第二大小和第二形狀。第一大小可和第二大小相同，并且第一形狀可和第二形狀相同。作為另外一種選擇，第二大小也可小于第一大小。第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)可被插置在光電二極管和浮動擴散區(qū)之間，并且第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)可相鄰。第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)可為存儲柵極或存儲二極管。成像像素可為背面照明像素。

在本實用新型的各種實施例中，圖像傳感器可包括多個成像像素。每個成像像素可包括浮動擴散區(qū)、光電二極管、插置在光電二極管和浮動擴散區(qū)之間的第一電荷存儲區(qū)、插置在光電二極管和浮動擴散區(qū)之間的第二電荷存儲區(qū)。第一電荷存儲區(qū)可直接耦接到光電二極管，而第二電荷存儲區(qū)可能不會直接耦接到光電二極管。第一電荷存儲區(qū)可耦接到光電二極管和浮動擴散區(qū)，而第二電荷存儲區(qū)可僅耦接到浮動擴散區(qū)。

每個成像像素可包括插置在第一電荷存儲區(qū)和浮動擴散區(qū)之間的第一轉(zhuǎn)移晶體管。第一轉(zhuǎn)移晶體管可被配置為將電荷從第一電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)。每個成像像素可包括插置在第二電荷存儲區(qū)和浮動擴散區(qū)之間的第二轉(zhuǎn)移晶體管。第二轉(zhuǎn)移晶體管可被配置為將電荷從第二電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)。每個成像像素可包括插置在第一電荷存儲區(qū)和光電二極管之間的第三轉(zhuǎn)移晶體管。第三轉(zhuǎn)移晶體管可被配置為將電荷從光電二極管轉(zhuǎn)移至第二電荷存儲區(qū)。第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)可具有相同大小。

在本實用新型的各種實施例中，用于操作具有浮動擴散區(qū)、光電二極管、第一電荷存儲區(qū)和第二電荷存儲區(qū)的成像像素的方法可包括：在光電二極管中收集第一電荷量，將第一電荷量從光電二極管轉(zhuǎn)移至第一電荷存儲區(qū)，將第一電荷量從第一電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)，在將第一電荷量從第一電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)后在浮動擴散區(qū)處對第一電荷量采樣，在浮動擴散區(qū)處對第一電荷量采樣之后將第二電荷量從第二電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)，并在將第二電荷量從第二電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)之后在浮動擴散區(qū)處對第二電荷量采樣。

該方法還可包括：將浮動擴散區(qū)復(fù)位至電源電壓，并在將第一電荷量從光電二極管轉(zhuǎn)移至第一電荷存儲區(qū)之后以及將第一電荷量從第一電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)之前在浮動擴散區(qū)處對第三電荷量采樣，并將浮動擴散區(qū)復(fù)位至電源電壓，并在浮動擴散區(qū)處對第一電荷量采樣之后以及將第二電荷量從第二電荷存儲區(qū)轉(zhuǎn)移至浮動擴散區(qū)之前在浮動擴散區(qū)處對第四電荷量采樣。

前述內(nèi)容僅是對本實用新型原理的示例性說明，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下進行多種修改。