[实用新型]图像传感器像素电路及处理器系统

权利要求书

1.一种图像传感器像素电路，其特征在于包括：

光电二极管，响应于图像光产生电荷；

浮动扩散节点；

电荷转移晶体管，被配置为将所产生的电荷从所述光电二极管转移到所述浮动扩散节点；

放大晶体管，具有耦合到所述浮动扩散节点的栅极端子和耦合到像素输出节点的漏极端子；以及

反馈电容器，耦合在所述像素输出节点和所述浮动扩散节点之间，其中所述放大晶体管被配置为以大于单位的增益提供转移的电荷，并且所述反馈电容器被配置以将负电压反馈提供到所述浮动扩散节点。

2.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于还包括：

重置晶体管，与所述反馈电容器并联耦合在所述像素输出节点和所述浮动扩散节点之间，其中所述重置晶体管被配置以将所述浮动扩散节点重置到重置电压。

3.根据权利要求2所述的图像传感器像素电路，其特征在于还包括：

列读出线，耦合到列偏置电流源；以及

像素寻址晶体管，耦合在所述像素输出节点和所述列读出线之间。

4.根据权利要求2所述的图像传感器像素电路，其特征在于还包括：

预充电电容器，耦合在所述浮动扩散节点和预充电总线之间。

5.根据权利要求2所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述重置晶体管包括n沟道重置晶体管，而所述放大晶体管包括p沟道放大晶体管。

6.根据权利要求5所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述p沟道放大晶体管具有耦合到列偏置电压线的源极端子。

7.根据权利要求5所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述图像传感器像素电路形成于半导体衬底上，所述图像传感器像素电路还包括：

所述半导体衬底中的p型掺杂外延层；

所述半导体衬底中的n型掺杂阱区，其中所述p沟道放大晶体管形成于所述n型掺杂阱区内；以及

所述半导体衬底中的p+型退化掺杂电子阻挡层，将所述n型掺杂阱区与所述p型掺杂外延层分开。

8.根据权利要求2所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述重置晶体管包括p沟道重置晶体管，并且所述放大晶体管包括n沟道放大晶体管。

9.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述放大晶体管包括n沟道放大晶体管，并且其中所述图像传感器像素电路形成于半导体衬底上，所述图像传感器像素电路还包括：

所述半导体衬底中的n型掺杂外延层；

所述半导体衬底中的p型掺杂阱区，其中所述n沟道放大晶体管形成于所述p型掺杂阱区内；以及

所述半导体衬底中的n+型退化掺杂电子阻挡层，将所述p型掺杂阱区与所述n型掺杂外延层分开。

10.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述反馈电容器具有取决于所述放大晶体管的栅极端子和所述放大晶体管的漏极端子之间的电势差的可变电容。

11.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述图像传感器像素电路形成于半导体衬底上，所述图像传感器像素电路还包括：

像素隔离区，选自由下列组成的组中：

浅槽隔离区和深槽隔离区，其中所述像素隔离区被配置为将所述光电二极管与所述半导体衬底上的其它光电二极管隔离。

12.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述图像传感器像素电路形成于具有相对的正面和背面的半导体衬底上，其中所述光电二极管被配置以响应于通过所述半导体衬底的背面接收的图像光而产生所述电荷。

13.根据权利要求1所述的图像传感器像素电路，其特征在于，所述图像传感器像素电路形成于半导体衬底上，其中所述半导体衬底耦合到额外的半导体衬底，其中用于所述图像传感器像素电路的偏置电流源形成于所述额外的半导体衬底上，并且其中所述像素输出节点通过导电通孔耦合到所述额外的半导体衬底上的所述偏置电流源。