[发明专利]高灵敏度的互补金属氧化物半导体有源像素

权利要求书

1、一种制作在半导体衬底上的互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素，其特征在于它包含：

用第一种掺杂型杂质掺杂的浮扩散层，它用于接收信号电荷；

能产生信号电荷，并把它传输到浮扩散层的光电二极管，该光电二极管有一个具有第一种掺杂类型的二极管下掺杂层，以及具有第二种掺杂类型的二极管上掺杂层，第二种掺杂类型的极性和第一种掺杂类型的极性相反，二极管上掺杂层制作在二极管下掺杂层之上；

重置电路，它按照控制信号来控制浮扩散层的电压，以重置电压值；以及

输出电路，它产生与浮扩散层电压值相应的输出信号；

其中，在光电二极管初始态，二极管下掺杂层的电势能高于浮扩散层的电势能。

2、根据权利要求1所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的二极管下掺杂层的掺杂浓度低于浮扩散层的掺杂浓度。

3、根据权利要求2所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的第一种掺杂类型是N型掺杂，第二种掺杂类型是P型掺杂。

4、根据权利要求2所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的部分浮扩散层制作在第二种掺杂类型的阱中。

5、根据权利要求4所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的二极管上掺杂层的掺杂浓度比阱的掺杂浓度高。

6、一种制作在半导体衬底上的CMOS有源像素，其特征在于它包含：

用第一种掺杂型杂质掺杂的浮扩散层，它用于接收信号电荷；

能产生信号电荷，并把它传输到浮扩散层的光电二极管，该光电二极管包括第一和第二两个具有第一种掺杂类型的二极管下掺杂层，以及具有第二种掺杂类型的二极管上掺杂层，第二种掺杂类型的极性和第一种掺杂类型的极性相反，二极管上掺杂层制作在第一和第二个二极管下掺杂层之上。第一个二极管下掺杂层制作在浮扩散层和第二个二极管下掺杂层之间；

重置电路，它按照控制信号来控制浮扩散层的电压，以重置电压值；以及

输出电路，它产生与浮扩散层电压值相应的输出信号；

其中，在光电二极管初始态，第一个二极管下掺杂层的电势能高于浮扩散层电势能；并且

在光电二极管初始态，第二个二极管下掺杂层的电势能高于第一个二极管下掺杂层的电势能。

7、根据权利要求6所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的第一个二极管下掺杂层的掺杂浓度低于浮扩散层的掺杂浓度，以及第二个二极管下掺杂层的掺杂浓度低于第一个二极管下掺杂层的掺杂浓度。

8、根据权利要求7所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的第一种掺杂类型是N型掺杂，第二种掺杂类型是P型掺杂。

9、根据权利要求7所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的部分浮扩散层制作在第二种掺杂类型的阱中。

10、根据权利要求9所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的二极管上掺杂层的掺杂浓度比阱的掺杂浓度高。

11、一种制作在半导体衬底上的CMOS有源像素，其特征在于它包含：

用第一种掺杂型杂质掺杂的浮扩散层，它用于接收信号电荷；

能产生信号电荷，并把它传输到浮扩散层的光电二极管，该光电二极管包括：

第一种掺杂类型的二极管下掺杂层；

第二种掺杂类型的二极管上掺杂层，第二种掺杂类型的极性和第一种掺杂类型的极性相反，二极管上掺杂层制作在二极管下掺杂层之上；以及

一个隔离层，隔离层制作在二极管下掺杂层和浮扩散层之间；

重置电路，它按照控制信号来控制浮扩散层的电压值，以重置电压值；

输出电路，它产生与浮扩散层电压值相应的输出信号；

其中，在光电二极管初始态，隔离层的电势能高于浮扩散层电势能。

12、根据权利要求11所述的CMOS有源像素，其特征在于：其中所述的第一种掺杂类型是N型掺杂，第二种掺杂类型是P型掺杂。