[发明专利]使用增压电容器和负偏置电压的图像传感器

说明书

一种图像传感器，包括：光电二极管，响应于光来生成电荷；转移晶体管，连接光电二极管和浮置扩散体；复位晶体管，连接在浮置扩散体和电力节点之间；增压电容器，连接到浮置扩散体，并响应于增压控制信号来调整浮置扩散体的容量；以及偏置电路，具有第一电流电路和第二电流电路，用于向输出节点供应不同的偏置电流，其中向所述输出节点输出与浮置扩散体中累积的电荷相对应的电压信号。在转移晶体管断开之后，增压控制信号从高电平下降到低电平，并且当将第一电流电路和第二电流电路的偏置电流同时提供给输出节点时，复位晶体管从导通状态切换到断开状态。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月24日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2019-0089435的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明构思的示例性实施例涉及一种使用增压电容器和负偏置电压的图像传感器。

背景技术

图像传感器是接收光以生成电信号的基于半导体的传感器，并且可以包括具有多个像素的像素阵列、用于驱动像素阵列并生成图像的逻辑电路等。多个像素可以包括光电二极管和像素电路等，光电二极管响应于外部光而生成电荷，像素电路将由光电二极管生成的电荷转换为电信号。除了用于拍摄照片或视频的相机之外，图像传感器还可以广泛地应用于智能电话、平板个人计算机(PC)、膝上型计算机、电视、车辆等。近来，随着图像传感器变得越来越小，已经提出了用于增加电力效率的各种方法。

发明内容

根据本发明构思的示例性实施例，一种图像传感器包括：光电二极管，被配置为响应于光来生成电荷；转移晶体管，响应于传输控制信号来连接光电二极管和浮置扩散体；复位晶体管，连接在浮置扩散体和电力节点之间；增压电容器，连接到浮置扩散体，且被配置为响应于增压控制信号来调节浮置扩散体的容量；以及偏置电路，具有第一电流电路和第二电流电路，第一电流电路和第二电流电路被配置为向输出与浮置扩散体中累积的电荷相对应的电压信号的输出节点供应不同的偏置电流。在转移晶体管断开之后，增压控制信号从高电平下降到低电平，并且在将第一电流电路的第一偏置电流和第二电流电路的第二偏置电流同时提供给输出节点的第一时间期间，复位晶体管从导通状态切换到断开状态。

根据本发明构思的示例性实施例，图像传感器包括：光电二极管，被配置为响应于光来生成电荷；转移晶体管，响应于传输控制信号来连接光电二极管和浮置扩散体；复位晶体管，连接在浮置扩散体和电力节点之间；以及增压电容器，连接到浮置扩散体，并被配置为响应于增压控制信号来调节浮置扩散体的容量。在转移晶体管导通之前，增压控制信号从低电平增加到高电平，并且在转移晶体管断开之后从高电平下降到低电平。

根据本发明构思的示例性实施例，图像传感器包括第一半导体芯片和第二半导体芯片，该第一半导体芯片包括：光电二极管，被配置为响应于光来生成电荷；复位晶体管，连接在浮置扩散体和电源节点之间；转移晶体管，被配置为将由光电二极管生成的电荷转移到浮置扩散体；偏置电压供应端子，被配置为向光电二极管和浮置扩散体供应偏置电压；以及输出节点，被配置为输出与浮置扩散体中累积的电荷相对应的电压信号，且该第二半导体芯片通过金属焊盘连接到输出节点，并包括被配置为输出第一偏置电流的第一电流电路。偏置电压是相对于第二半导体芯片的接地电压的负电压。

附图说明

通过参考附图详细描述本发明构思的示例性实施例，将更加清楚地理解本发明构思的以上和其他方面与特征。

图1是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的包括图像传感器的图像处理装置的视图。

图2和图3是示意性地示出根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的视图。

图4是用于示出根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的操作的视图。

图5是用于示出根据本发明构思的示例性实施例的图像传感器的操作的视图。