[发明专利]一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路及方法

权利要求书

1.一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，包括传输门、光电子存储阱、浮动扩散电容、源极跟随器、复位晶体管和行选晶体管，所述源极跟随器采用JFET管，传输门的一端连接到光电子存储阱的一端，传输门的另一端、复位晶体管的一端、浮动扩散电容的一端以及源级跟随器的栅极全部连接到浮动扩散节点；复位晶体管的另一端连接到复位漏极，光电子存储阱的另一端、浮动扩散电容的另一端以及源级跟随器的漏极均连接到地，源级跟随器的源极连接到行选晶体管的源极；行选晶体管的栅极接收行选控制信号，行选晶体管的漏极连接到一个电流源上；所述浮动扩散节点用作源极跟随器的栅极并集成在源极跟随器中，位于源极跟随器的浅P型沟道下方；所述传输门采用泵栅晶体管，所述泵栅晶体管的衬底连接到光电子存储阱的一端，泵栅晶体管的漏端连接到浮动扩散节点。

2.根据权利要求1所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述复位晶体管采用穿通复位结构，具有N-P-N结，在穿通复位结构开启状态下，P区完全耗尽并发生穿通，产生浮动扩散节点与复位漏极之间的电流路径。

3.根据权利要求2所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述复位晶体管的穿通复位信号的脉冲宽度为100ns。

4.根据权利要求1所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述行选晶体管的漏极连接1uA的电流源。

5.根据权利要求1所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述复位漏极的关闭电压设置为1V，复位漏极的开启电压设置为2.5V。

6.根据权利要求1所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述传输门的关闭电压设置为-0.5V，传输门的开启电压设置为2.5V。

7.根据权利要求1所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，其特征在于，所述光电子存储阱的满阱容量为200个电子。

8.一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的一种降低量子图像传感器子像素读出噪声的电路，所述方法包括：在电荷转移过程中，将若干个光电子由光电子存储阱转移到浮动扩散节点上，引起源极跟随器的栅极或浮动扩散电容的一端的电位变化，这种电位变化反过来调制源极跟随器的电流，JFET管用作源极跟随器并在饱和区域工作，其源极的电压与浮动扩散电容的一端的电位变化一致。