[发明专利]高填充系数的CMOS图像传感器像素单元及其工作方法

权利要求书

1.一种高填充系数的CMOS图像传感器像素单元，电连接偏置电压(Vdd1)、偏置电流(I1)和控制信号(φ1)，其特征在于，包括：

仅一个P+/N-Well/P-sub结构的二极管(N1)，P+端电连接所述控制信号，用于清零、重置、置零和截止；

仅一个源极跟随晶体管(M1)，基极电连接所述P+/N-Well/P-sub结构的二极管(N1)，射极通过读出总线电连接所述偏置电流(I1)，集电极电连接所述偏置电压(Vdd1)，用于读出光感信号。

2.根据权利要求1所述CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，N×M个所述CMOS图像传感器像素单元构成像素阵列，N、M是大于1的自然数。

3.根据权利要求2所述CMOS图像传感器像素单元，其特征在于，所述像素阵列包括N个行控制信号和M条列读出总线。

4.基于权1所述CMOS图像传感器像素单元的像素阵列工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

402)重置：对指定像素列施加高正电压的控制信号，以激活P+/N-Well/P-sub结构的二极管为节点充电；

403)读出：在重置过程完成后，将所述高正电压的控制信号置零，在一个固定光照集成时间后，光感信号将通过源极跟随晶体管被读出；

404)置零：在读出操作后，对指定像素列施加高负电压的控制信号，使所述源极跟随晶体管失效，并通过所述P+/N-Well/P-sub结构的二极管的结电容将感应节点电荷释放至零；

405)截止：将全部控制信号置零，使CMOS图像传感器像素单元输出被截断，直至下一个所述重置开始。

5.根据权利要求4所述像素阵列工作方法，其特征在于，该工作方法还包括步骤401)清零：在像素阵列运作时，对内部全体CMOS图像传感器像素单元施加一个负的偏置电压，清除内部所有节点的电荷。