[发明专利]像素单元、图像传感器及电子设备在审
申请号: | 201911063473.5 | 申请日: | 2019-10-31 |
公开(公告)号: | CN112750848A | 公开(公告)日: | 2021-05-04 |
发明(设计)人: | 张盛鑫;徐辰;邵泽旭 | 申请(专利权)人: | 思特威(上海)电子科技股份有限公司 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146;H04N5/374 |
代理公司: | 上海波拓知识产权代理有限公司 31264 | 代理人: | 蔡光仟 |
地址: | 200120 上海市浦东新区中国(上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 像素 单元 图像传感器 电子设备 | ||
1.一种像素单元,其特征在于,包括:
光电二极管及连接到所述光电二极管的传输晶体管,所述传输晶体管以一角度倾斜设置于所述光电二极管的角部;
浮动扩散点,所述浮动扩散点靠近所述传输晶体管设置并连接至所述传输晶体管;
复位晶体管和转换增益控制晶体管,所述转换增益控制晶体管连接在所述浮动扩散点和所述复位晶体管之间;
增益控制电容,所述增益控制电容的第一极包括连接部和拓展部,所述连接部为所述复位晶体管与所述转换增益控制晶体管两者的连接点,所述拓展部由所述连接点凸伸至按列方向相邻的两个光电二极管之间。
2.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述光电二极管在位于所述连接部的右上方、右下方及左上方处设有缺口,以使得所述增益控制电容的连接部形成为多边形。
3.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述连接部向上方凸伸以连接至所述复位晶体管,所述连接部向右方凸伸以连接至所述增益控制电容的拓展部。
4.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述转换增益控制晶体管的栅极呈不规则形状布置,其源极与浮动扩散点连接,其漏极与所述增益控制电容和所述复位晶体管连接。
5.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述浮动扩散点沿第一倾斜方向倾斜设置在所述光电二极管和所述第一极之间,所述转换增益控制晶体管沿第二倾斜方向倾斜设置在所述浮动扩散点和所述第一极之间,所述第一倾斜方向和所述第二倾斜方向交叉。
6.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述第一极沿所述行方向的长度大于所述像素单元沿所述行方向的长度的50%。
7.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述拓展部沿所述列方向的宽度大于按所述列方向相邻的两个光电二极管之间间距的40%。
8.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述拓展部与位于其列方向上两侧的光电二极管之间均设置隔离结构,所述隔离结构采用离子注入方式隔离或STI隔离。
9.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述复位晶体管位于上一行像素单元中按所述行方向相邻的两个光电二极管之间。
10.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述图像传感器还包括源极跟随晶体管和行选择晶体管;所述源极跟随晶体管连接在所述浮动扩散点和所述行选择晶体管之间,所述源极跟随晶体管和所述行选择晶体管位于本行像素单元中按所述行方向相邻的两个光电二极管之间。
11.根据权利要求10所述的像素单元,其特征在于,所述复位晶体管、所述转换增益控制晶体管、所述源极跟随晶体管和所述行选择晶体管依序设置在左右相邻的两列光电二极管之间。
12.根据权利要求11所述的像素单元,其特征在于,所述转换增益控制晶体管以一角度倾斜设置,所述复位晶体管、所述源极跟随晶体管和所述行选择晶体管同一方向布局。
13.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,自所述连接部的最左端至与其相连的拓展部的最右端的距离为所述第一极的长度,所述第一极的长度为3~3.65μm。
14.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述拓展部沿列方向的宽度为0.4~0.5μm。
15.根据权利要求1所述的像素单元,其特征在于,所述拓展部与位于其列方向上两侧的光电二极管分别相距0.1~0.25μm。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的