[发明专利]一种像素单元的建模方法及其装置

说明书

本发明涉及一种像素单元的建模方法及其装置，该方法包括：获取掺杂区的光电转换数据，掺杂区包括：钳位层、第一掺杂区以及外延层构成的区域；根据光电转换数据，确定电流源模型；获取掺杂区形成的电容的第一电容数据；根据第一电容数据，确定第一电容模型；获取输出区域与隔离区构成形成的电容的第二电容数据；根据第二电容数据，确定第二电容模型；获取传输栅与钳位层和隔离区构成的MOS管的电学数据；根据电学数据，确定MOS管模型；将电流源模型、第一电容模型、第二电容模型以及MOS管模型进行组建，获得像素单元模型。从而在对像素单元的建模时，可以直接获得上述像素单元模型，进而提高了对像素单元进行建模的效率。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，涉及一种像素单元的建模方法及其装置。

背景技术

图像传感器是一种将光信号转换为电信号的装置，其中，根据元件的不同，图像传感器可以分为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称为CMOS)图像传感器和电荷耦合元件(Charge Coupled Device，简称为CCD)图像传感器，在CMOS图像传感器与CCD图像传感器同样图像质量的场景下，CMOS图像传感器具有体积更小、功耗更低、集成度更高的优点，因而CMOS图像传感器得到了广泛的应用。

现有技术中，CMOS图像传感器至少包括：像素阵列、时序控制模块、模拟信号处理模块以及模数转换模块，像素阵列包括多个像素单元，其中，像素单元可以采用光电二极管实现光电转换。在设计像素单元过程中，研发人员可以通过调取计算机辅助设计(Technology Computer Aided Design，简称TCAD)工具中现有的器件模型对像素单元进行建模以及仿真，以实现对像素单元的设计优化。

然而，本发明的发明人在对像素单元进行建模的过程中发现，现有器件模型建模中没有现有的像素单元模型，从而导致对像素单元进行建模的效率较低。

发明内容

本公开的目的是提供一种像素单元的建模方法及其装置，用以解决对像素单元进行建模的效率较低的问题。

为了实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种像素单元的建模方法，包括：

获取掺杂区的光电转换数据，所述掺杂区包括：钳位层、第一掺杂区以及外延层构成的区域，掺杂在所述第一掺杂区的第一类型材料与掺杂在所述钳位层和所述外延层的第二类型材料的半导体材料类型不同；

根据所述光电转换数据，确定电流源模型；

获取所述掺杂区形成的电容的第一电容数据；

根据所述第一电容数据，确定第一电容模型；

获取输出区与隔离区形成的电容的第二电容数据；

根据所述第二电容数据，确定第二电容模型；

获取传输栅与所述钳位层和所述隔离区构成的MOS管的电学数据；

根据所述电学数据，确定MOS管模型；

将所述电流源模型、所述第一电容模型、所述第二电容模型以及所述MOS管模型进行组建，获得像素单元模型。

进一步的，所述将所述电流源模型、所述第一电容模型、所述第二电容模型以及所述MOS管模型进行组建，获得像素单元模型之前，还包括：

获取所述掺杂区的第一延迟参数信息，所述第一延迟参数信息包括以下任意一项或其组合：所述掺杂区的掺杂浓度、所述第一掺杂区的形状、所述第一掺杂区与所述传输栅之间的接触面积、所述外延层的厚度；

根据所述第一延迟参数信息，确定第一延时模型；