[发明专利]使用与浮动扩散区的肖特基和欧姆接触的双转换增益成像器像素和其制造及操作方法

权利要求书

1.一种成像器装置，其包括：

光传感器；

具有第一电容的扩散区，其经连接以从所述光传感器接收存储的电荷；以及

具有用于存储电荷的电容的电路，其通过肖特基接触连接到所述扩散区，所述电路当被所述肖特基接触启动以将所述电路耦合到所述扩散区时，向所述扩散区提供第二电容。

2.根据权利要求1所述的成像器装置，其中所述扩散区是n-区，且所述肖特基接触包含与所述n-扩散区接触的至少一个导电层。

3.根据权利要求2所述的成像器装置，其进一步包括输出晶体管，所述输出晶体管的栅极经由欧姆接触连接到所述扩散区。

4.根据权利要求1所述的成像器装置，其中当收集在所述扩散区中的电荷的量超过预定阈值时，所述肖特基接触将所述电路耦合到所述扩散区。

5.根据权利要求4所述的成像器装置，其中所述预定电荷阈值与所述肖特基接触的势垒高度相关。

6.根据权利要求1所述的成像器装置，其中所述电路的所述电容由电容器提供。

7.根据权利要求2所述的成像器装置，其中所述欧姆接触在所述扩散区内形成为n+扩散区。

8.一种成像器像素，其包括：

光传感器，其用于聚积电荷；

扩散区，其经连接以从所述光传感器接收所述电荷，所述扩散区具有相关联的第一转换增益；以及

肖特基二极管，其用于将电容性元件可切换地连接到所述扩散区以向所述扩散区提供不同于所述相关联的第一转换增益的第二相关联的转换增益。

9.根据权利要求8所述的成像器像素，其进一步包括将输出晶体管的栅极连接到所述扩散区的欧姆接触，其中所述晶体管将所存储的电荷转换成输出信号。

10.根据权利要求8所述的成像器像素，其中所述扩散区是n-区，且所述肖特基接触包含与所述n-扩散区接触的至少一个导电层。

11.根据权利要求8所述的成像器像素，其中所述电容性元件由电容器提供。

12.一种成像器像素，其包括：

光传感器，其用于聚积电荷；

第一晶体管，其用于复位所述像素；

第二晶体管，其用于从所述光传感器转移所述电荷；

扩散区，其用于通过所述第二晶体管从所述光传感器接收所述电荷，所述扩散区具有第一相关联的转换增益；

电容性元件；以及

肖特基接触，其耦合在所述扩散区与所述电容性元件之间，所述肖特基接触可切换地控制将所述电容性元件连接到所述扩散区，使得当所述电容性元件连接到所述扩散区时，所述扩散区获得第二相关联的转换增益。

13.根据权利要求12所述的成像器像素，其进一步包括第三输出晶体管，所述第三输出晶体管的栅极通过欧姆接触连接到所述扩散区。

14.一种成像器，其包括：

像素单元阵列，其由多个像素单元形成，每一像素包括：

光传感器，其用于聚积电荷；

第一晶体管，其用于复位所述像素；

第二晶体管，其用于从所述光传感器转移所述电荷；

扩散区，其用于通过所述第二晶体管从所述光传感器接收所述电荷，所述扩散区具有第一相关联的转换增益；

电容性元件；以及

肖特基接触，其耦合在所述扩散区与所述电容性元件之间，所述肖特基接触可切换地控制将所述电容性元件连接到所述扩散区，使得当所述电容性元件连接到所述扩散区时，所述扩散区获得第二转换增益。

15.一种成像器系统，其包括：

处理器；以及

成像装置，其电耦合到所述处理器，所述成像装置包括像素阵列，所述阵列的至少一个像素包括：

光传感器，其用于聚积电荷；

扩散区，其经连接以从所述光传感器接收所述电荷，所述扩散区具有第一相关联的转换增益，以及

转换增益改变电路，其包含连接到所述扩散区的接触件，所述转换增益改变电路响应于所述扩散区中的电荷量而将所述第一相关联的转换增益改变为第二相关联的转换增益。