[发明专利]一种CMOS像素传感器

权利要求书

1.CMOS像素传感器，其特征在于，包括P型衬底、P型高阻外延层、第一N阱、第二N阱、P阱、深N阱和深P隔离层；

其中P型高阻外延层位于P型衬底上，深N阱位于P型高阻外延层中，第一N阱位于深N阱上，深P隔离层位于第一N阱中；P阱、第二N阱位于深P隔离层中；

其中，深N阱和P型高阻外延层形成P-N二极管；

深N阱上的第一N阱和第一N型有源区构成通路，通过金属线连接其他读出电路；所述其他读出电路包括校准测试电路、电荷灵敏放大器、整形器、比较器和事例驱动电路；

深P隔离层用来隔离深N阱内的器件，深P隔离层内的第二N阱和P型有源区用于制作PMOS晶体管，深P隔离层内的P阱和第二N型有源区用于制作NMOS管。

2.如权利要求1所述的CMOS像素传感器，其特征在于，P型高阻外延层电阻率大于1KΩ·cm。

3.如权利要求1所述的CMOS像素传感器，其特征在于，P-N二极管所在阳极区连接有反偏电压，用于加快电荷收集。

4.如权利要求1所述的CMOS像素传感器，其特征在于，还包括多个像素单元，多个像素单元构成一个像素阵列，每个像素单元内铺满深N阱，使整个像素单元作为一个二极管。

5.如权利要求1所述的CMOS像素传感器，其特征在于，每个像素单元包括依次连接的校准测试电路、电荷灵敏放大器、整形器、比较器和事例驱动电路。

6.如权利要求5所述的CMOS像素传感器，其特征在于，所述的校准测试电路由C_inj电容和外部触发信号组成，用于模拟外部电荷注入，标定像素内部电路性能。

7.如权利要求5所述的CMOS像素传感器，其特征在于，所述电荷灵敏放大器的增益约为1/Cf，定制MOM电容作为反馈电容,Cf为反馈电容值。

8.如权利要求5所述的CMOS像素传感器，其特征在于，所述的整形器采用CR-RC结构；所述的比较器采用两级结构，第一级完成差分放大功能，第二级完成正反馈比较功能。

9.如权利要求5所述的CMOS像素传感器，其特征在于，所述的事例驱动电路完成优先判断功能，如果某像素被粒子击中，事例驱动电路将判断信号传输至列端，完成优先触发。

10.如权利要求1所述的CMOS像素传感器，其特征在于，CMOS像素传感器还配置像素配置电路、时序逻辑、偏置电路、时钟电路和控制接口；所述的像素配置电路、时序逻辑、偏置电路、时钟电路均与像素阵列相连；所述的控制接口用来调节偏置参数以及使能信号；所述的像素配置电路用于像素内部电路性能标定；所述时序逻辑用于像素内部逻辑电路；所述偏置电路主要向像素单元电路提供静态工作点；所述时钟电路主要向数据处理模块提供高速时钟。