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具有降低驅(qū)動(dòng)要求的全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器的制作方法

文檔序號(hào):12068627閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種像素單元,其包括:

光電二極管,其安置在半導(dǎo)體材料中以響應(yīng)于引導(dǎo)到所述光電二極管的入射光而積累圖像電荷;

全局快門晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述光電二極管以響應(yīng)于全局快門控制信號(hào)而選擇性地將所述光電二極管中的所述圖像電荷復(fù)位;及

全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路,其經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以具有第一值、第二值及第三值,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第一值經(jīng)耦合以接通所述全局快門晶體管以將所述光電二極管復(fù)位,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第三值經(jīng)耦合以將所述全局快門晶體管控制為低漏電模式,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第二值介于所述全局快門控制信號(hào)的所述第一值與所述第三值之間,且其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第二值經(jīng)耦合以關(guān)斷所述全局快門晶體管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素單元,其中所述全局快門晶體管耦合在正電壓源與所述光電二極管之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的像素單元,其中所述第一值是正電壓,其中所述第二值大致上等于零伏特,且其中所述第三值是負(fù)電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素單元,其中所述全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以從所述第一值轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅诙担医又诎鱿袼貑卧南袼仃嚵械闹辽僖粋€(gè)行讀出時(shí)間的延時(shí)之后從所述第二值轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谌狄躁P(guān)斷所述全局快門晶體管以使得所述光電二極管能夠積累所述圖像電荷。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素單元,其中所述全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以從所述第三值直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝恢狄詫⑺龉怆姸O管中的所述圖像電荷復(fù)位。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素單元,其進(jìn)一步包括安置在所述半導(dǎo)體材料中的存儲(chǔ)晶體管以存儲(chǔ)積累在所述光電二極管中的所述圖像電荷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的像素單元,其進(jìn)一步包括安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合在所述光電二極管與所述存儲(chǔ)晶體管之間的轉(zhuǎn)移晶體管以選擇性地將所述圖像電荷從所述光電二極管轉(zhuǎn)移到所述存儲(chǔ)晶體管。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的像素單元,其進(jìn)一步包括安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述存儲(chǔ)晶體管的輸出晶體管以選擇性地將所述圖像電荷從所述存儲(chǔ)晶體管轉(zhuǎn)移到讀出節(jié)點(diǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素單元,其中所述讀出節(jié)點(diǎn)包括安置在所述半導(dǎo)體材料中的浮動(dòng)擴(kuò)散區(qū)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素單元,其進(jìn)一步包括:

復(fù)位晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述讀出節(jié)點(diǎn);

放大器晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且具有耦合到所述讀出節(jié)點(diǎn)的放大器柵極;及

行選擇晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合在位線與所述放大器晶體管之間。

11.一種成像系統(tǒng),其包括:

像素單元的像素陣列,其中所述像素單元中的每一者包含:

光電二極管,其安置在半導(dǎo)體材料中以響應(yīng)于引導(dǎo)到所述光電二極管的入射光而積累圖像電荷;

全局快門晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述光電二極管以響應(yīng)于全局快門控制信號(hào)而選擇性地將所述光電二極管中的所述圖像電荷復(fù)位;及

全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路,其經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以具有第一值、第二值及第三值,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第一值經(jīng)耦合以接通所述全局快門晶體管以將所述光電二極管復(fù)位,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第三值經(jīng)耦合以將所述全局快門晶體管控制為低漏電模式,其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第二值介于所述全局快門控制信號(hào)的所述第一值與所述第三值之間,且其中所述全局快門控制信號(hào)的所述第二值經(jīng)耦合以關(guān)斷所述全局快門晶體管;

控制電路,其耦合到所述像素陣列以控制所述像素陣列的操作;及

讀出電路,其耦合到所述像素陣列以從所述多個(gè)像素讀出圖像數(shù)據(jù)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其進(jìn)一步包括功能邏輯,所述功能邏輯耦合到所述讀出電路以存儲(chǔ)來(lái)自所述多個(gè)像素單元中的每一者的所述圖像數(shù)據(jù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述全局快門晶體管耦合在正電壓源與所述光電二極管之間。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像系統(tǒng),其中所述第一值是正電壓,其中所述第二值大致上等于零伏特,且其中所述第三值是負(fù)電壓。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以從所述第一值轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅诙?,且接著在包含所述像素單元的像素陣列的至少一個(gè)行讀出時(shí)間的延時(shí)之后從所述第二值轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谌狄躁P(guān)斷所述全局快門晶體管以使得所述光電二極管能夠積累所述圖像電荷。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的成像系統(tǒng),其中所述全局快門控制信號(hào)產(chǎn)生器電路經(jīng)耦合以產(chǎn)生所述全局快門控制信號(hào)以從所述第三值直接轉(zhuǎn)變?yōu)樗龅谝恢狄詫⑺龉怆姸O管中的所述圖像電荷復(fù)位。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成像系統(tǒng),其中所述控制電路經(jīng)耦合以導(dǎo)致所述全局快門控制信號(hào)同時(shí)啟用所述像素陣列中的所有所述光電二極管以積累所述圖像電荷。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成像系統(tǒng),其中所述控制電路經(jīng)耦合以導(dǎo)致所述全局快門控制信號(hào)同時(shí)將所述像素陣列中的所有所述光電二極管中的所述圖像電荷復(fù)位。

19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的成像系統(tǒng),其中所述像素單元中的每一者進(jìn)一步包括:

存儲(chǔ)晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中以存儲(chǔ)積累在所述光電二極管中的所述圖像電荷;

轉(zhuǎn)移晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合在所述光電二極管與所述存儲(chǔ)晶體管之間以選擇性地將所述圖像電荷從所述光電二極管轉(zhuǎn)移到所述存儲(chǔ)晶體管;

輸出晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述存儲(chǔ)晶體管以選擇性地將所述圖像電荷從所述存儲(chǔ)晶體管轉(zhuǎn)移到讀出節(jié)點(diǎn);

復(fù)位晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合到所述讀出節(jié)點(diǎn);

放大器晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且具有耦合到所述讀出節(jié)點(diǎn)的放大器柵極;及

行選擇晶體管,其安置在所述半導(dǎo)體材料中且耦合在位線與所述放大器晶體管之間。

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