[实用新型]一种快速电荷转移的像素版图结构

说明书

本实用新型提供了一种快速电荷转移的像素版图结构，包括光电二极管PD和传输栅TG，所述光电二极管PD的一侧边中部放置传输栅TG；所述光电二极管PD的四个侧边处根据距离传输栅TG的距离不同，增加若干个不同P型离子注入浓度的P型注入区，远距离放置高浓度的P型注入区，近距离放置低浓度的P型注入区。本实用新型实现了在大尺寸像素情况下边缘电荷具有较高的转移效率，避免了传统像素中电荷转移不完全导致的拖尾问题；同时避免了版图形状调整带来的填充因子降低问题。

技术领域

本实用新型属于大尺寸像素技术领域，尤其是涉及一种快速电荷转移的像素版图结构。

背景技术

CMOS图像传感器的输出信号来源于感光区吸收光子产生的光生电荷，光生电荷的转移速度和转移效率决定了像素的性能。在大尺寸像素的设计过程中由于像素边缘部分距离传输栅(Transfer Gate，TG)较远，电场较弱，位于像素边缘的电荷很难完全转移出去，因此可能产生转移速度过慢和转移效率较低的问题，造成图像拖尾等非理想效应。

当前主要的解决方案为针对像素版图形状的改变，但是这会带来相应的填充因子降低、pinning电压过高等问题。因此针对于大尺寸像素，提高边缘电场强度加速电荷转移对大尺寸像素设计具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种快速电荷转移的像素版图结构，以加速电荷转移、提高转移效率。

本实用新型的结构原理：基于PN结掺杂浓度与PN结内建电场的关系，调整像素结构边缘的P型注入区的注入浓度，改变像素边缘电场分布，形成从远离传输栅的像素结构边缘到传输栅的电场梯度，从而达到加速电荷转移、提高转移效率的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种快速电荷转移的像素版图结构，包括光电二极管PD和传输栅TG，所述光电二极管PD的一侧边中部放置传输栅TG；所述光电二极管PD的四个侧边处根据距离传输栅TG的距离不同，增加若干个不同P型离子注入浓度的P型注入区，远距离放置高浓度的P型注入区，近距离放置低浓度的P型注入区。

进一步的，所述光电二极管PD的下侧边中部放置传输栅TG，所述光电二极管PD下侧边位于传输栅TG的两侧的位置区域为第一P型注入区，左右两侧边区域的下半部分区域分别为第二P型注入区，左右两侧边区域的上半部分和上侧边区域为第三P型注入区。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型实现了在大尺寸像素情况下边缘电荷具有较高的转移效率，避免了传统像素中电荷转移不完全导致的拖尾问题；同时避免了版图形状调整带来的填充因子降低问题。

(2)本实用新型可以通过调整P型注入区的位置，如与光电二极管交叠、远离等，进一步改变其电势梯度大小。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的像素版图结构的布局结构示意图；

图2为本实用新型实施例像素光电二极管电势分布图，其中(a)在图1中AA’处截取的电势，(b)在图1中BB'处截取的电势。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。