[实用新型]图像传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及图像传感器技术领域，尤其涉及一种降低电源噪声的图像传感器。

背景技术

图像传感器是数字摄像头的重要组成部分，是一种将光学图像转换成电学信号的设备，它被广泛地应用在数码相机、移动终端、便携式电子装置和其他电子光学设备中。图像传感器按照元件的不同，可分为CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合元件）和CMOS（Complementary Metal oxide Semiconductor，互补型金属氧化物半导体元件）图像传感器两大类。CCD图像传感器除了大规模应用于数码相机外，还广泛应用于摄像机、扫描仪、以及工业领域等。而CMOS图像传感器由于其高度集成化、低功率损耗和局部像素可编程随即读取、速度快、成本低等优点，可适用于数码相机、PC摄像机、移动通信产品等领域。

随着图像传感器的持续快速的发展，促进了其进一步的小型化和集成。CCD图像传感器和CMOS图像传感器都是采用光电转换区域，一般采用光电二极管（Photodiode or Photodetector）收集入射光，并将其转换为能够进行图像处理的光电荷。现有的CMOS图像传感器中，若干个像素单元组成的像素阵列接收入射光，收集光子。像素单元往往采用3T、4T或5T的结构，以4T为例，由转移晶体管（Transfer Transistor、TX）、复位晶体管（Reset Transistor、RST）、源跟随晶体管（Source-Follower Transistor、SF）、行选通管（Row Selector Transistor、RSEL），基本的工作原理为：通过光电转换形成光生载流子，产生模拟信号，通过对像素阵列的行选通并进行列读取，读出每列的模拟信号，进行后续的运算增益放大、模数转换等信号处理过程。

在实际工作中像素的源跟随晶体管供电电源的噪声会通过电容耦合到像素单元的浮置扩散区FD上，接着通过信号通路被放大，模数转换（AD）转换之后体现到输出数据上，影响图像信噪比。一般做法是为像素电路单独做一个低压差线性稳压电路（Low Dropout Regulator，LDO），以减小外部供电电源噪声对图像质量的影响。采用LDO的同时，需要提高源跟随晶体管的阈值电压，从而在降低漏极电压的同时不会导致源跟随晶体管进入线性区，然而，提高阈值电压会导致源跟随晶体管的噪声增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种图像传感器，解决现有技术中源跟随晶体管电源引入噪声的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种图像传感器，包括：阵列分布于半导体衬底中的多个像素单元，每个像素单元包括：复位晶体管，所述复位晶体管的源极连接选择电压；源跟随晶体管，所述源跟随晶体管的漏极连接工作电压；所述半导体衬底连接负电压。

可选的，所述半导体衬底连接-2.0V~0V的负电压。

可选的，还包括：噪声滤除电路，所述噪声滤除电路提供所述工作电压至所述源跟随晶体管的漏极。

可选的，所述源跟随晶体管的漏极连接1.0V~2.0V的工作电压。

可选的，所述噪声滤除电路为低压差线性稳压电路。

可选的，所述噪声滤除电路提供所述选择电压至所述复位晶体管的源极，所述复位晶体管的源极连接1.0V~2.0V的选择电压。

可选的，还包括：设置于所述源跟随晶体管的沟道区靠近栅极氧化层内表面的第一N型掺杂区域。

可选的，还包括：依次设置于所述源跟随晶体管的沟道区沿栅极氧化层向内的P型掺杂区域和第二N型掺杂区域。

相对于现有技术，本实用新型的图像传感器具有以下有益效果：

本实用新型中，图像传感器包括阵列分布于半导体衬底中的多个像素单元，每个像素单元包括：复位晶体管，所述复位晶体管的源极连接选择电压；源跟随晶体管，所述源跟随晶体管的漏极连接工作电压；所述半导体衬底连接负电压，提高源跟随晶体管的阈值电压，降低源跟随晶体管漏极所需的工作电压，从而降低图像传感器的电源噪声。

此外，源跟随晶体管的沟道采用埋沟道，进一步提高源跟随晶体管的阈值电压，从而降低源跟随晶体管漏极所需的工作电压。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中像素单元排布的示意图；

图2为本实用新型一实施例中的像素单元的电路结构示意图。

具体实施方式