專利名稱：一種cmos有源像元以及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像傳感器，特別涉及一種CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器的像元以及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
圖像傳感器通過利用半導(dǎo)體器件能夠?qū)ν饨缒芰?例如光)進(jìn)行反應(yīng)的特性來捕獲圖像。自然界中存在的物體產(chǎn)生的光在其波長中具有本征能量值。圖像傳感器的像元探測到物體產(chǎn)生的光，并將探測到的光轉(zhuǎn)化為電學(xué)值。


圖1是驅(qū)動使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的時序圖，其中采用相關(guān)雙采樣(correlated double sampling，CDS)方法來讀出數(shù)據(jù)。圖2是顯示了傳統(tǒng)的4晶體管CMOS有源像元的示意圖，用以說明光電二極管的剖面以及基于圖1的時序圖的每個區(qū)域的電子勢能(electronic potential)。
參照圖2，4晶體管CMOS有源像元包括用于連接光電二極管區(qū)域A1和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)(floating diffusion node)區(qū)域A3的傳輸晶體管11，以及用于初始化光電二極管區(qū)域A1的復(fù)位晶體管13。光電二極管PH形成在作為暗電流源的半導(dǎo)體表面以下的預(yù)定深度處，用于減小暗電流。因此勢壘(potential wall)或者勢阱(potential well)根據(jù)半導(dǎo)體雜質(zhì)的注入狀態(tài)形成于K部分之中，用以連接傳輸晶體管11和光電二極管PH。
由于勢阱特征地使電荷保持原樣，因此大多數(shù)半導(dǎo)體制造公司將像元制造為勢壘的形式而排除了勢阱形式。另外，半導(dǎo)體制造公司已經(jīng)做出研發(fā)以改進(jìn)工藝從而使勢壘最小化。然而，由于勢壘的大小根據(jù)工藝條件的不同而有區(qū)別，因此很難通過工藝技術(shù)去除勢壘。
隨著勢壘的變大，未移動至浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD且滯留于光電二極管pH內(nèi)的電荷量增加，致使圖像傳感器的死區(qū)擴(kuò)大。當(dāng)使用如圖1所示的相關(guān)雙采樣方法讀出數(shù)據(jù)時，死區(qū)的擴(kuò)大更為顯著。在圖1中，復(fù)位采樣信號PHS是用于采樣和存儲復(fù)位數(shù)據(jù)(即，浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD初始狀態(tài)時的電子勢能)的信號。信號采樣信號DSH是用于采樣并存儲信號數(shù)據(jù)(即，在接收到由光電二極管PH產(chǎn)生的電荷之后的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電子勢能)的信號。
在圖2所示的電子勢能中，實(shí)線n1表示傳輸晶體管11和復(fù)位晶體管13全部導(dǎo)通狀態(tài)下(即在圖1的復(fù)位區(qū)段中)的電子勢能。正如通過圖2中的實(shí)線n1可以看出的，即使當(dāng)傳輸晶體管11和復(fù)位晶體管13都導(dǎo)通時，預(yù)定的額外電荷的量也將受到形成在光電二極管PH和傳輸晶體管區(qū)域A2之間的邊界界面K處的勢壘w1的作用而滯留于光電二極管區(qū)域A1內(nèi)。在這種狀態(tài)下，當(dāng)傳輸晶體管11截止時，光電二極管Ph的探測操作在t1點(diǎn)被初始化。當(dāng)探測操作中止并且探測到的信號電荷被讀出時，復(fù)位晶體管GRX在t2點(diǎn)截止以隔離浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD。然后，浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電子勢能被降低。結(jié)果，當(dāng)傳輸晶體管11在t3點(diǎn)開啟時，光電二極管PH和傳輸晶體管11之間的邊界界面K處的勢壘變?yōu)榱俊皐1+w2”，高于處于復(fù)位狀態(tài)時的勢壘，即由實(shí)線n1所表示的情形。(通過圖2中的虛線n2顯示了t3點(diǎn)的電子勢能。)因此，當(dāng)傳輸晶體管11開啟以讀出信號數(shù)據(jù)時，初始狀態(tài)下產(chǎn)生的電荷仍滯留于光電二極管區(qū)域A1內(nèi)，直至光電二極管Ph的電子勢能變?yōu)椤皐1+w2”，也就是說，像元的死區(qū)一直持續(xù)。
圖3是驅(qū)動使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的另一個時序圖。參照圖3，驅(qū)動使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的傳統(tǒng)方法描述如下。首先，當(dāng)T11區(qū)段的傳輸控制信號TX無效時(t11)，聚集節(jié)點(diǎn)(其為光電二極管PH的N型一側(cè)的端)與外部電源電壓電隔離。在T12區(qū)段中，光電二極管PH收集在聚集節(jié)點(diǎn)處響應(yīng)于光所產(chǎn)生的信號電荷。在T13區(qū)段中，當(dāng)復(fù)位控制信號RX變?yōu)闊o效的“低”(t12)并且采樣信號SH首先變?yōu)橛行?SH1)時，作為有源像元輸出端口的數(shù)據(jù)線電平被采樣。被采樣數(shù)據(jù)線的電平為由浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電壓(其為復(fù)位電平vrst)下拉預(yù)定的下降電壓而得到的電壓。該下降電壓表示了由浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD選通的驅(qū)動晶體管的門限電壓。
在T14區(qū)段中，傳輸控制信號TX被觸發(fā)為“脈沖(pulse)”(t13)，聚集節(jié)點(diǎn)處的電荷被傳輸至浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD。由此，浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)和聚集節(jié)點(diǎn)處的電壓成為由電荷共用現(xiàn)象(charge sharing phenomenon)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)電平vdat。然后，數(shù)據(jù)線的電平被響應(yīng)于采樣信號SH的第二觸發(fā)脈沖SH2采樣。采樣的數(shù)據(jù)線的電壓成為由浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)處的電壓(其為與復(fù)位電平類似的數(shù)據(jù)電平vdat)下拉所述下降電壓所得到的電壓。
因此，由采樣信號SH的第一觸發(fā)(activation)SH1和第二觸發(fā)SH2采樣的數(shù)據(jù)線電壓電平之間的差與復(fù)位電平vrst和數(shù)據(jù)電平vdat之間的差(vrst-vdat)相等。
然而，根據(jù)驅(qū)動圖像傳感器的有源像元的傳統(tǒng)方法，復(fù)位電平vrst是由外部電源電壓VDD下拉第一門限電壓VT1而得到的電壓。第一門限電壓VT1是復(fù)位晶體管的門限電壓，該復(fù)位晶體管由復(fù)位控制信號RX選通，并且將浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD電連接至外部電源電壓端。聚集節(jié)點(diǎn)的初始電壓是由外部電源電壓VDD下拉這樣一個值而得到的電壓，該值在第一門限電壓VT1和第二門限電壓VT2之間更高。第二門限電壓VT2是傳輸晶體管的門限電壓，該傳輸晶體管由傳輸控制信號TX選通并且將聚集節(jié)點(diǎn)連接至浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)圖像傳感器的一般設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝，會發(fā)生第二門限電壓VT2大于第一門限電壓VT1的情形。這樣，當(dāng)復(fù)位電平vrst由第一門限電壓VT1決定時，聚集節(jié)點(diǎn)的初始電壓由第二門限電壓VT2決定。
根據(jù)圖像傳感器的生產(chǎn)工藝，在第一門限電壓VT1和第二門限電壓VT2中可能產(chǎn)生相當(dāng)可觀的偏差。結(jié)果，聚集節(jié)點(diǎn)處的初始電壓和復(fù)位電平vrst之間的差變得不規(guī)律。
在使用相關(guān)雙采樣方法讀出圖像傳感器數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法中，聚集節(jié)點(diǎn)處的初始電壓和復(fù)位電平vrst之間的差變得不規(guī)則，這使得圖像傳感器的低亮度特性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述和其它問題，本發(fā)明提供了一種CMOS有源像元以及其驅(qū)動方法，它通過在復(fù)位區(qū)段中預(yù)先執(zhí)行可在讀出區(qū)段中產(chǎn)生的傳輸控制信號和復(fù)位控制信號的時序，從而減少了初始狀態(tài)中的像元的死區(qū)。
另外，本發(fā)明提供了一種驅(qū)動CMOS有源像元的方法，其可以減少聚集節(jié)點(diǎn)的初始電壓與浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的復(fù)位電平vrst之間的差。
根據(jù)本發(fā)明一種方案，一種CMOS有源像元，包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)在圖像傳感器的讀出區(qū)段期間有效的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)男盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)在預(yù)定的復(fù)位區(qū)段內(nèi)有效的復(fù)位控制信號以復(fù)位所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述預(yù)定的復(fù)位區(qū)段與所述讀出區(qū)段沒有交迭；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，它響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)乃鲭妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述CMOS有源像元由以下方法驅(qū)動通過同時導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管和所述傳輸晶體管來執(zhí)行A區(qū)段，以初始化所述光電二極管；在進(jìn)入C區(qū)段以感測由所述光電二極管產(chǎn)生的電子之前，執(zhí)行B區(qū)段以產(chǎn)生所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序；以及執(zhí)行C區(qū)段的感測操作并且執(zhí)行D區(qū)段(讀出區(qū)段)以讀出存儲在所述光電二極管中的電荷。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，一種包含在圖像傳感器中的CMOS有源像元，包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)在圖像傳感器的讀出區(qū)段期間有效的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)；浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，用于接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾桑粡?fù)位晶體管，用于響應(yīng)在預(yù)定的復(fù)位區(qū)段中有效的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位，所述預(yù)定的復(fù)位區(qū)段與所述讀出區(qū)段沒有交迭；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；選擇晶體管，用于響應(yīng)于預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線；以及控制信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號，其中所述復(fù)位區(qū)段是產(chǎn)生于所述讀出區(qū)段中的所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段，并且包括所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段用以形成勢壘，所述勢壘與形成在所述光電二極管和所述傳輸晶體管之間的勢壘的大小相對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的又一種方案，一種CMOS有源像元，包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子在預(yù)定的聚集節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述CMOS有源像元由以下方法驅(qū)動執(zhí)行復(fù)位采樣區(qū)段以根據(jù)所述復(fù)位浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的復(fù)位電平；執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣區(qū)段以將所述光電二極管中產(chǎn)生的所述信號電荷傳輸至所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)取決于所述信號電荷的所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電平；以及執(zhí)行預(yù)備區(qū)段以匹配所述數(shù)據(jù)采樣操作被執(zhí)行之前所述聚集節(jié)點(diǎn)的電壓以及所述數(shù)據(jù)采樣操作被執(zhí)行之后所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓，其中所述預(yù)備區(qū)段包括第一均衡區(qū)域，在所述第一均衡區(qū)域中，所述復(fù)位控制信號被無效并且所述傳輸控制信號為有效。
根據(jù)本發(fā)明的再一種方案，一種CMOS有源像元，包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子在預(yù)定的聚集節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述CMOS有源像元由以下方法驅(qū)動執(zhí)行復(fù)位采樣區(qū)段以根據(jù)所述復(fù)位浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的復(fù)位電平；在所述復(fù)位采樣操作之后，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣區(qū)段以將所述光電二極管中產(chǎn)生的所述信號電荷傳輸至所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)取決于所述信號電荷的所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電平；以及執(zhí)行預(yù)備區(qū)段以匹配所述數(shù)據(jù)采樣操作被執(zhí)行之前所述聚集節(jié)點(diǎn)的電壓以及所述數(shù)據(jù)采樣操作被執(zhí)行之后所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓，其中所述預(yù)備區(qū)段包括準(zhǔn)備區(qū)域，在所述準(zhǔn)備區(qū)域中，在所述傳輸控制信號被無效的狀態(tài)下，所述復(fù)位控制信號被無效。
附圖的簡要說明圖1是驅(qū)動使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的時序圖；圖2是顯示了4晶體管CMOS有源像元的示意圖，用以說明光電二極管的剖面以及基于圖1的時序圖的每個區(qū)域的電子勢能；圖3是驅(qū)動使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的另一個時序圖；圖4是使用根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的電路圖；圖5是用于驅(qū)動使用圖4的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的信號時序圖；圖6是通過修改圖5的時序圖所得到的時序圖；圖7是顯示了控制信號發(fā)生器的一個示例的電路圖，該控制信號發(fā)生器產(chǎn)生圖5的時序圖的傳輸控制信號和復(fù)位控制信號；圖8是使用根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的電路圖；圖9是用于驅(qū)動使用了圖8的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的信號電路圖；圖10是通過修改圖9的時序圖所得到的時序圖；圖11是通過修改圖10的時序圖所得到的時序圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選形式圖4是使用4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的電路圖。參照圖4，4晶體管CMOS有源像元40包括光電二極管PH、傳輸晶體管45、復(fù)位晶體管47、浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD、驅(qū)動晶體管48、以及選擇晶體管49。
光電二極管PH根據(jù)接收到的光子產(chǎn)生信號電荷。優(yōu)選地，光電二極管PH具有P-I-N(P型半導(dǎo)體-本征半導(dǎo)體-N型半導(dǎo)體)結(jié)構(gòu)。也就是說，通過在P阱或者P型襯底中注入N型雜質(zhì)來形成雜質(zhì)層從而在PN結(jié)的邊界處形成本征半導(dǎo)體層。由于具有上述P-I-N結(jié)構(gòu)的光電二極管PH在N型雜質(zhì)層的上邊界界面和下邊界界面處都形成PN結(jié)，因此量子效率得到了提高。
傳輸晶體管45被預(yù)定的傳輸控制信號GTX選通。由此，當(dāng)傳輸控制信號GTX有效時，光電二極管PH形成了到達(dá)浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電流通路。浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD接收光電二極管PH中產(chǎn)生的信號電荷。
復(fù)位晶體管47被預(yù)定的復(fù)位控制信號GRX選通。即，當(dāng)復(fù)位控制信號GRX變?yōu)橛行У摹案摺睍r，復(fù)位晶體管47使滯留在浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD處的電荷朝著電源電壓VDD發(fā)射。由此，當(dāng)復(fù)位控制信號GRX變?yōu)橛行Р⑶覀鬏斂刂菩盘朑TX變?yōu)橛行У摹案摺睍r，光電二極管PH區(qū)域的電子勢能被初始化。
驅(qū)動晶體管48被浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD選通。即，驅(qū)動晶體管48由浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電壓電平控制，以使得傳輸至數(shù)據(jù)線DL的電壓電平被確定。
響應(yīng)于預(yù)定的行選擇信號GSX，選擇晶體管49將來自于驅(qū)動晶體管48的電壓傳輸至對應(yīng)于CMOS有源像元40的列的數(shù)據(jù)線DL。行選擇信號GSX是用于選擇包括CMOS有源像元40的行的信號。當(dāng)行選擇信號GSX變?yōu)橛行r，在同一行中的所有CMOS有源像元的數(shù)據(jù)被傳輸至數(shù)據(jù)線DL。
對應(yīng)于復(fù)位采樣信號RSH和數(shù)據(jù)采樣信號DSH的數(shù)據(jù)線DL的電壓、以及復(fù)位電壓和數(shù)據(jù)電壓分別被采樣并且被存儲在第一電容C1和第二電容C2中。通過比較器50對存儲的復(fù)位電壓和數(shù)據(jù)電壓進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生第一輸出信號VOUT1和第二輸出信號VOUT2。
圖5是用于驅(qū)動使用圖4的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的信號時序圖。參照圖5，在還未感測到光的A區(qū)段，復(fù)位晶體管GRX和傳輸晶體管GX同時導(dǎo)通。由此，光電二極管PH在A區(qū)段中被初始化。在其中光電二極管PH產(chǎn)生光子的C區(qū)段之前，其中產(chǎn)生復(fù)位控制信號GRX和傳輸控制信號GTX的時序的B區(qū)段一直持續(xù)。
本發(fā)明的特有的特征存在于B區(qū)段?？紤]到其中數(shù)據(jù)根據(jù)所感測到的光子而被讀出的D區(qū)段的時序，B區(qū)段的時序是為了形成具有與B區(qū)段相同的側(cè)(side)的光電二極管PH和傳輸晶體管45的勢壘(potential wall)。
為了形成這種勢壘，N區(qū)段在與讀出數(shù)據(jù)時的D區(qū)段相同的條件下產(chǎn)生時序。即，在B區(qū)段中，在復(fù)位晶體管47截止的狀態(tài)下，傳輸晶體管45被導(dǎo)通和截止。由于這一時序操作，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，光電二極管PH和傳輸晶體管45的勢壘被升高。
由此，在C區(qū)段開始之前，在光電二極管PH和傳輸晶體管45之間的邊界界面處的電子勢能被預(yù)先升高至與在D區(qū)段中形成的電子勢能大致相等。由此，與在D區(qū)段中的讀出操作相類似，在C區(qū)段期間光子預(yù)先填充光電二極管PH，其填充的量大致等于當(dāng)數(shù)據(jù)根據(jù)光電二極管PH中產(chǎn)生的光子被讀出時由于勢壘(w1+w2)的作用而還沒有逸出的電荷的量。
然后，復(fù)位晶體管47可以保持截止?fàn)顟B(tài)或者被再次開啟。當(dāng)復(fù)位晶體管47被保持在截止?fàn)顟B(tài)時，暗電流的產(chǎn)生被減少，由此功率的損失可以被整體降低。
圖C區(qū)段中的感測操作被終止并且存儲在光電二極管PH中的電荷被根據(jù)圖5中D區(qū)段的時序圖讀出。即，復(fù)位采樣信號RSH和信號采樣信號DSH變?yōu)橛行В⑶蚁裨臄?shù)據(jù)通過相關(guān)雙采樣(CDS)方法輸出。
在本說明書中，A區(qū)段和B區(qū)段加在一起的區(qū)段被稱為“復(fù)位區(qū)段”，C區(qū)段和D區(qū)段分別被稱為“感測區(qū)段”和“讀出區(qū)段”。
圖6是通過修改圖5的時序圖所得到的時序圖，其顯示了即使當(dāng)復(fù)位區(qū)段中的傳輸控制信號GTX的無效點(diǎn)被延遲從而使B’區(qū)段的寬度稍有減少時，本發(fā)明也可以被正常實(shí)施。
為了總結(jié)圖5和圖6中所示的復(fù)位控制信號GRX和傳輸控制信號GTX的操作，在復(fù)位區(qū)段(B區(qū)段)和讀出區(qū)段(D區(qū)段)中都包括這樣一個區(qū)段，在該區(qū)段中，復(fù)位控制信號GRX保持無效狀態(tài)并且傳輸控制信號GTX為有效且繼而無效。
為了分別控制B區(qū)段的時序和D區(qū)段的時序，需要如圖7中所示的控制信號發(fā)生器。在圖7中，積分傳輸信號(integral transmission signal)Integ-TX和積分復(fù)位信號Integ-RX是用以將圖5和圖6的B區(qū)段中的控制信號施加至像元的信號線。即，圖7的控制信號發(fā)生器被控制復(fù)位區(qū)段的積分傳輸信號Integ-TX和積分復(fù)位信號Integ-RX所控制，用以在B區(qū)段中產(chǎn)生控制信號。在一種典型的情況下，掃描傳輸控制信號Scan-TX、掃描復(fù)位信號Scan-RX和掃描選擇信號Scan-Sx被提供至圖7的控制信號發(fā)生器。掃描傳輸控制信號Scan-TX、掃描復(fù)位信號Scan-RX和掃描選擇信號Scan-Sx是用于將圖5和圖6的D區(qū)段中的控制信號施加至像元的信號。在圖中，括號中的“n”是傳感器陣列的相應(yīng)的行，“An”和“An+1”是用于在復(fù)位區(qū)段中選擇特定行的信號，“Bn”和“Bn+1”是用于在讀出區(qū)段中選擇特定行的信號。
圖8是使用根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的電路圖。參照圖8，根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實(shí)施方案的4晶體管CMOS有源像元80包括光電二極管PH、傳輸晶體管85、復(fù)位晶體管87、浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD、驅(qū)動晶體管88以及選擇晶體管89。
根據(jù)接收到的光子，在光電二極管PH中形成信號電荷。光電二極管N型一側(cè)的端被稱作聚集節(jié)點(diǎn)SUM。由此光電二極管PH中產(chǎn)生的信號電荷在聚集節(jié)點(diǎn)SUM處聚集。傳輸晶體管85響應(yīng)于預(yù)定的傳輸控制信號TX而被選通。傳輸控制信號TX變?yōu)橛行У摹案摺?。然后，聚集在聚集?jié)點(diǎn)SUM處的信號電荷被傳輸至浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD。浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD接收產(chǎn)生自光電二極管PH的信號電荷。當(dāng)傳輸控制信號TX變?yōu)闊o效的“低”時，聚集節(jié)點(diǎn)SUM被與浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD和外部電源電壓VDD電隔離。
復(fù)位晶體管87響應(yīng)于復(fù)位控制信號RX而被選通。當(dāng)復(fù)位控制信號RX變?yōu)橛行У摹案摺睍r，滯留在浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD處的電荷排向外部電源電壓VDD。由此，當(dāng)復(fù)位控制信號RX變?yōu)橛行Р⑶覀鬏斂刂菩盘朤X變?yōu)橛行У摹案摺睍r，聚集節(jié)點(diǎn)SUM被初始化。
驅(qū)動晶體管88被浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD選通并且決定傳輸至數(shù)據(jù)線DL的電壓電平。即，數(shù)據(jù)線DL的電壓電平是從浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電壓電平下拉驅(qū)動晶體管88的門限電壓而得到的電壓。
響應(yīng)于預(yù)定的行選擇信號SX，選擇晶體管89將由驅(qū)動晶體管88傳輸?shù)碾妷簜鬏斨翆?yīng)于CMOS有源像元80的列的數(shù)據(jù)線DL。行選擇信號SX是用于選擇包括CMOS有源像元80的行的信號。當(dāng)行選擇信號SX變?yōu)橛行r，在同一行中的所有CMOS有源像元的數(shù)據(jù)被傳輸至各自的數(shù)據(jù)線。
對應(yīng)于每個復(fù)位電平和數(shù)據(jù)電平的數(shù)據(jù)線DL的電壓被響應(yīng)于采樣信號SH的第一有效觸發(fā)(activation)和第二有效觸發(fā)來采樣。數(shù)據(jù)線DL的采樣的電壓通過相關(guān)雙采樣電路(CDS)90來采樣，由此通過相關(guān)雙采樣方法產(chǎn)生輸出信號VOUT。
圖9是用于驅(qū)動使用了圖8的4晶體管CMOS有源像元的圖像傳感器的信號電路圖。如圖9所示，復(fù)位晶體管87和傳輸晶體管85在T21區(qū)段的初始階區(qū)段被同時導(dǎo)通。由此，在T21區(qū)段的初始部分，連接至光電二極管PH的聚集節(jié)點(diǎn)SUM被初始化。T21區(qū)段是其中光未被感測到的區(qū)段，并且在本說明書中其將被稱為“預(yù)備區(qū)段”。然后，復(fù)位控制信號RX在t21點(diǎn)變?yōu)闊o效，并且傳輸控制信號TX在t22點(diǎn)變?yōu)闊o效。隨著光電二極管PH對外部光產(chǎn)生反應(yīng)，信號電荷被聚集在聚集節(jié)點(diǎn)SUM處。在本說明書中，從t21點(diǎn)(在此復(fù)位控制信號RX變?yōu)闊o效)到t22點(diǎn)(在此傳輸控制信號TX變?yōu)闊o效)的區(qū)域k211被稱為“第一均衡(equalization)區(qū)域”。然后，執(zhí)行T22區(qū)段。在對應(yīng)于圖1的T12區(qū)段的T22區(qū)段中，隨著圖像傳感器對光做出反應(yīng)，信號電荷被聚集在聚集節(jié)點(diǎn)SUM處。
然后執(zhí)行T23區(qū)段。在對應(yīng)于圖3的T13區(qū)段的T23區(qū)段中，對應(yīng)于浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的復(fù)位電平vrst的數(shù)據(jù)線DL的電壓在采樣信號SH的有效區(qū)域SH1中被采樣。在本說明書中，T23區(qū)段被稱為“復(fù)位采樣區(qū)段”。
隨后執(zhí)行T24區(qū)段。在對應(yīng)于圖3的T14區(qū)段的T24區(qū)段中，對應(yīng)于數(shù)據(jù)電平vdat的數(shù)據(jù)線DL的電壓被采樣。即，在傳輸控制信號TX的有效區(qū)域k241中，聚集在聚集節(jié)點(diǎn)SUM處的電荷被傳輸至浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD。對應(yīng)于浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的數(shù)據(jù)電平vdat的數(shù)據(jù)線DL的電壓在采樣信號SH的有效區(qū)域SH2中被采樣。在本說明書中，T24區(qū)段被稱為“數(shù)據(jù)采樣區(qū)段”。
與圖3所示的傳統(tǒng)技術(shù)相比，圖9的優(yōu)選實(shí)施方案在預(yù)備區(qū)段T21具有以下不同。即，T21區(qū)段包括第一均衡區(qū)域k211，在此區(qū)域中，復(fù)位控制信號RX無效并且傳輸控制信號TX有效。在第一均衡區(qū)域k211中，傳輸晶體管T25被導(dǎo)通，以使得聚集節(jié)點(diǎn)SUM的電壓接近浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的復(fù)位電平vrst。由此，與圖3的傳統(tǒng)技術(shù)相比，聚集節(jié)點(diǎn)SUM的初始電壓和復(fù)位電平的電壓之間的差被減小了約1/2。
圖10是通過修改圖9的時序圖所得到的時序圖。除了對聚集節(jié)點(diǎn)SUM和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD進(jìn)行均衡的次數(shù)以外，圖10的時序圖與圖9的時序圖基本相同。即，在圖9的預(yù)備區(qū)段中，只執(zhí)行第一均衡區(qū)域k211。然而，在圖10的預(yù)備區(qū)段T31中，在執(zhí)行了第一均衡區(qū)域k311后，還將執(zhí)行間隔區(qū)域(separation region)k312和第二均衡區(qū)域k313。即，在間隔區(qū)域k312中，傳輸控制信號TX無效并且復(fù)位控制信號RX變?yōu)橛行У摹案摺?。在間隔區(qū)域k312中，在第一均衡區(qū)域k312中被傳輸至聚集節(jié)點(diǎn)SUM的信號電荷改變的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的電荷被恢復(fù)至復(fù)位電平vrst。在第二均衡區(qū)域k312中，執(zhí)行聚集節(jié)點(diǎn)SUM和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)FD的均衡。在圖10中，由于均衡區(qū)域被執(zhí)行了兩次(k311和k313)，因此與圖3的傳統(tǒng)技術(shù)相比，聚集節(jié)點(diǎn)SUM的初始電壓和復(fù)位電平的電壓之間的差被減小約1/22。
復(fù)位區(qū)段T31中的均衡區(qū)域的數(shù)量可以被增加。如果復(fù)位區(qū)段T31中均衡區(qū)域的數(shù)量被增加至“n”(“n”是3或者大于3的整數(shù))，則與圖3的傳統(tǒng)技術(shù)相比，聚集節(jié)點(diǎn)SUM的初始電壓和復(fù)位電平的電壓之間的差被減小約1/22。
圖11是通過修改圖10的時序圖所得到的時序圖。圖11的時序圖與圖10的時序圖基本相同。然而，當(dāng)在傳輸控制信號TX處于圖10中變?yōu)橛行У摹案摺钡臓顟B(tài)時實(shí)現(xiàn)了復(fù)位控制信號RX的無效的情況下，在傳輸控制信號TX處于圖11中變?yōu)橛行У摹暗汀钡臓顟B(tài)時可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位控制信號RX的無效。然后，在圖11中，執(zhí)行第一均衡區(qū)域k411、分隔區(qū)域k412以及第二均衡區(qū)域k413。即，均衡區(qū)域(k411和k412)被產(chǎn)生兩次。由于根據(jù)圖11的時序圖的效果與圖11的時序圖的效果基本相同，因此將省略其詳細(xì)描述。
雖然參照優(yōu)選實(shí)施方案特別地示出并且描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離由所述權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的變化。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，由于在讀出區(qū)段中產(chǎn)生的傳輸控制信號和復(fù)位控制信號的時序被預(yù)先執(zhí)行，因此在光電二極管區(qū)域和傳輸晶體管之間的具有與讀取區(qū)段中產(chǎn)生的勢壘相對應(yīng)的大小的勢壘被在復(fù)位區(qū)段預(yù)先產(chǎn)生，并且光電二極管區(qū)域被填充電荷。由此，在讀出區(qū)段死區(qū)被減小。因此，圖像傳感器的最小光線量的特性得到了提高。
另外，在復(fù)位區(qū)段，連接聚集節(jié)點(diǎn)(其用來聚集產(chǎn)生自光電二極管的信號電荷)和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的傳輸晶體管被開啟一次或者兩次或者多次。由此，聚集節(jié)點(diǎn)的初始電壓和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的復(fù)位電平的電壓之間的差被大大降低。因此，按照根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動CMOS有源像元的方法，圖像傳感器的低亮度特性被顯著提高。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動CMOS有源像元的方法，所述CMOS有源像元包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)在圖像傳感器的讀出區(qū)段期間有效的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)男盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)在預(yù)定的復(fù)位區(qū)段內(nèi)有效的復(fù)位控制信號以復(fù)位所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述預(yù)定的復(fù)位區(qū)段與所述讀出區(qū)段沒有交迭；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，它響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)乃鲭妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述方法包括(a)通過同時導(dǎo)通所述復(fù)位晶體管和所述傳輸晶體管來執(zhí)行A區(qū)段，以初始化所述光電二極管；(b)在進(jìn)入C區(qū)段以感測由所述光電二極管產(chǎn)生的電子之前，執(zhí)行B區(qū)段以產(chǎn)生所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序；以及(c)執(zhí)行C區(qū)段的感測操作并且執(zhí)行D區(qū)段(讀出區(qū)段)以讀出存儲在所述光電二極管中的電荷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述操作(b)中，考慮到用以根據(jù)所述感測到的光子讀出數(shù)據(jù)的D區(qū)段的時序，在所述B區(qū)段中形成所述光電二極管與所述傳輸晶體管之間的勢壘，所述勢壘具有與所述B區(qū)段相同的大小。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在所述B區(qū)段中，時序是在與讀出數(shù)據(jù)時的D區(qū)段相同的環(huán)境下形成的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述B區(qū)段包括在所述復(fù)位晶體管被截止的情況下使所述傳輸晶體管導(dǎo)通并且隨后使所述傳輸晶體管截止的時序。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述復(fù)位區(qū)段是產(chǎn)生于所述讀出區(qū)段(所述D區(qū)段)中的所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段，并且包括所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段用以形成勢壘，所述勢壘與形成在所述光電二極管和所述傳輸晶體管之間的勢壘的大小相對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括其中所述復(fù)位控制信號被保持為無效狀態(tài)并且所述傳輸控制信號為有效并繼而被無效的區(qū)段。
7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其中，在所述傳輸控制信號被無效后，所述復(fù)位控制信號繼續(xù)保持無效狀態(tài)，直到所述讀出區(qū)段終止為止。
8.一種包含在圖像傳感器中的CMOS有源像元，包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)在圖像傳感器的讀出區(qū)段期間有效的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)；浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，用于接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)在預(yù)定的復(fù)位區(qū)段中有效的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位，所述預(yù)定的復(fù)位區(qū)段與所述讀出區(qū)段沒有交迭；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；選擇晶體管，用于響應(yīng)于預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線；以及控制信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號，其中所述復(fù)位區(qū)段是產(chǎn)生于所述讀出區(qū)段中的所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段，并且包括所述復(fù)位控制信號和所述傳輸控制信號的時序區(qū)段用以形成勢壘，所述勢壘與形成在所述光電二極管和所述傳輸晶體管之間的勢壘的大小相對應(yīng)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中每個所述讀出區(qū)段和所述復(fù)位區(qū)段還包括其中所述復(fù)位控制信號被保持為無效狀態(tài)并且所述傳輸控制信號為有效且繼而被無效的區(qū)段。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述控制信號發(fā)生器響應(yīng)于預(yù)定的積分復(fù)位信號和預(yù)定的積分傳輸信號，并且所述積分復(fù)位信號控制所述復(fù)位控制信號在所述復(fù)位區(qū)段中的產(chǎn)生，所述積分傳輸信號控制所述傳輸控制信號在所述復(fù)位區(qū)段中的產(chǎn)生。
11.一種驅(qū)動CMOS有源像元的方法，所述CMOS有源像元包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子在預(yù)定的聚集節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾桑粡?fù)位晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述方法包括(a)執(zhí)行復(fù)位采樣區(qū)段以根據(jù)所述復(fù)位浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的復(fù)位電平；(b)執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣區(qū)段以將所述光電二極管中產(chǎn)生的所述信號電荷傳輸至所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)取決于所述信號電荷的所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電平；以及(c)執(zhí)行預(yù)備區(qū)段以匹配所述操作(b)被執(zhí)行之前所述聚集節(jié)點(diǎn)的電壓以及所述操作(b)被執(zhí)行之后所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓，其中所述預(yù)備區(qū)段包括第一均衡區(qū)域，在所述第一均衡區(qū)域中，所述復(fù)位控制信號被無效并且所述傳輸控制信號為有效。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)備區(qū)段進(jìn)一步包括分隔區(qū)域，在所述分隔區(qū)域中，在所述第一均衡區(qū)域執(zhí)行之后，所述傳輸控制信號被無效并且所述復(fù)位控制信號為有效；以及第二均衡區(qū)域，在所述第二均衡區(qū)域中，在所述分隔區(qū)域執(zhí)行之后，所述復(fù)位控制信號被無效并且所述傳輸控制信號為有效。
13.一種驅(qū)動CMOS有源像元的方法，所述CMOS有源像元包括光電二極管，用于根據(jù)接收到的光子在預(yù)定的聚集節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生信號電荷；傳輸晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的傳輸控制信號以將所述信號電荷提供至預(yù)定的浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)接收由所述傳輸晶體管傳輸?shù)乃鲂盘栯姾?；?fù)位晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的復(fù)位控制信號以使所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)復(fù)位；驅(qū)動晶體管，由所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓電平控制；以及選擇晶體管，用于響應(yīng)預(yù)定的行選擇信號以將由所述驅(qū)動晶體管傳輸?shù)碾妷簜鬏斨料鄳?yīng)的數(shù)據(jù)線，所述方法包括(a)執(zhí)行復(fù)位采樣區(qū)段以根據(jù)所述復(fù)位浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的復(fù)位電平；(b)在所述操作(a)之后，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣區(qū)段以將所述光電二極管中產(chǎn)生的所述信號電荷傳輸至所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)，并且根據(jù)取決于所述信號電荷的所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓采樣所述數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電平；以及(c)執(zhí)行預(yù)備區(qū)段以匹配所述操作(b)被執(zhí)行之前所述聚集節(jié)點(diǎn)的電壓以及所述操作(b)被執(zhí)行之后所述浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的電壓，其中所述預(yù)備區(qū)段包括準(zhǔn)備區(qū)域，在所述準(zhǔn)備區(qū)域中，在所述傳輸控制信號被無效的狀態(tài)下，所述復(fù)位控制信號被無效。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述預(yù)備區(qū)段進(jìn)一步包括第一均衡區(qū)域，在所述第一均衡區(qū)域中，在所述準(zhǔn)備區(qū)段執(zhí)行之后，所述復(fù)位控制信號被無效并且所述傳輸控制信號為有效；分隔區(qū)域，在所述分隔區(qū)域中，在所述第一均衡區(qū)域執(zhí)行之后，所述傳輸控制信號被無效并且所述復(fù)位控制信號為有效；以及第二均衡區(qū)域，在所述第二均衡區(qū)域中，在所述分隔區(qū)域執(zhí)行之后，所述復(fù)位控制信號被無效并且所述傳輸控制信號為有效。
全文摘要
提供了一種CMOS有源像元以及其驅(qū)動方法。讀出區(qū)段所產(chǎn)生的傳輸控制信號和復(fù)位控制信號的時序被在復(fù)位區(qū)段預(yù)先執(zhí)行。因此，在光電二極管區(qū)域和傳輸晶體管之間的具有與讀取區(qū)段中產(chǎn)生的勢壘相對應(yīng)的大小的勢壘被在復(fù)位區(qū)段預(yù)先產(chǎn)生，并且光電二極管區(qū)域被填充電荷。由此，在讀出區(qū)段死區(qū)被減小。因此，圖像傳感器的最小光線量的特性得到了提高。另外，在復(fù)位區(qū)段，連接聚集節(jié)點(diǎn)(其用來聚集產(chǎn)生自光電二極管的信號電荷)和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的傳輸晶體管被開啟一次或者兩次或者多次。由此，聚集節(jié)點(diǎn)的初始電壓和浮動擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)的復(fù)位電平的電壓之間的差被大大降低。因此，按照根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動CMOS有源像元的方法，圖像傳感器的低亮度特性被顯著提高。
文檔編號H04N5/378GK1748411SQ200480003757
公開日2006年3月15日 申請日期2004年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者李道永 申請人:李道永