[发明专利]图像感测装置

说明书

本公开提供一种图像感测装置，包括：像素阵列，其被配置为包括属于第一行第一列的第一像素和属于第二行第二列的第二像素，第一像素和第二像素中的每一个包括被构造为响应于入射光而产生光电荷的一个或更多个光电转换元件；以及DCG电容器，其联接在第一像素和第二像素之间。第一像素包括：第一浮置扩散区，其被配置为存储由第一像素的光电转换元件产生的光电荷；以及第一DCG晶体管，其用于选择性地将DCG电容器连接到第一浮置扩散区或者从第一浮置扩散区断开。第二像素包括：第二浮置扩散区，其被配置为存储由第二像素的光电转换元件产生的光电荷；以及第二DCG晶体管，其用于选择性地将DCG电容器连接到第二浮置扩散区或将从第二浮置扩散区断开。

技术领域

本公开中公开的技术和实现总体涉及包括能够调整灵敏度的像素的图像感测装置。

背景技术

图像感测装置是用于通过使用对光起反应的光敏半导体材料将光转换成电信号来捕获光学图像的装置。随着汽车、医疗、计算机和通信行业的发展，在诸如智能电话、数码相机、游戏机、IoT(物联网)、机器人、安保摄像头、和医疗微型摄像头之类的各个领域中，对高性能图像感测装置的需求越来越大。

图像感测装置大致可以分为CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像感测装置和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像感测装置。CCD图像感测装置提供更好的图像质量，但是与CMOS图像感测装置相比，它们往往消耗更多的功率并且体积更大。CMOS图像感测装置比CCD图像感测装置尺寸更小并且功耗更低。此外，使用CMOS制造技术制造CMOS传感器，因此可以将光敏元件和其他信号处理电路集成到单个芯片中，使得能够以更低成本生产小型化的图像感测装置。由于这些原因，正在为包括移动装置在内的许多应用开发CMOS图像感测装置。

发明内容

所公开技术的各种实施方式涉及有效地布置能够调整灵敏度的像素的图像感测装置。

根据所公开技术的实施方式，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，其被配置为包括属于第一行第一列的第一像素，以及属于第二行第二列的第二像素，第二行与第一行相邻并且第二列与第一列相邻，第一像素和第二像素中的每一个包括被构造为响应于入射光而产生光电荷的一个或更多个光电转换元件；以及双转换增益(DCG)电容器，其联接在第一像素和第二像素之间。第一像素包括：第一浮置扩散区，其被配置为存储由第一像素的所述一个或更多个光电转换元件产生的光电荷；以及第一双转换增益(DCG)晶体管，其用于选择性地将DCG电容器连接到第一像素的第一浮置扩散区或者将DCG电容器从第一像素的第一浮置扩散区断开。第二像素包括：第二浮置扩散区，其被配置为存储由第二像素的所述一个或更多个光电转换元件产生的光电荷；以及第二双转换增益(DCG)晶体管，其用于选择性地将DCG电容器连接到第二像素的第二浮置扩散区或将DCG电容器从第二像素的第二浮置扩散区断开。

根据所公开技术的另一实施方式，一种图像感测装置可以包括：像素阵列，其被配置为包括在第一位置处的第一像素和布置在与第一位置对角的第二位置处的第二像素，第一像素和第二像素中的每一个包括被构造为响应于入射光产生光电荷的一个或更多个光电转换元件。第一像素包括第一双转换增益(DCG)栅，其被配置为控制第一浮置扩散区的电容，该第一浮置扩散区被配置为存储由第一像素产生的光电荷。第二像素包括第二双转换增益(DCG)栅，其被配置为控制第二浮置扩散区的电容，该第二浮置扩散区被配置为存储由第二像素产生的光电荷。公共区设置在第一像素和第二像素之间的接触面处并且与第一DCG栅和第二DCG栅中的每一个交叠。

应当理解，所公开技术的上述一般描述和以下详细描述是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的公开内容的进一步解释。

附图说明

当结合附图考虑时，参考以下详细描述，所公开技术的以上和其他特征和有益方面将变得更加显而易见。

图1是例示了基于所公开技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。