[发明专利]像素结构、图像传感器及终端

说明书

本发明公开了像素结构、图像传感器及终端，属于图像传感器工艺技术领域，该像素结构，包括衬底；第一导电类型的浮置扩散区，形成在所述衬底中；至少两个面积不同的第二导电类型的感光区，形成在所述衬底中，所有的所述感光区围绕所述浮置扩散区分布且共用所述浮置扩散区；隔离区，设置在位于所述浮置扩散区同一侧的相邻所述感光区之间的衬底中；传输栅，与各个所述感光区一一对应且设置在各个所述感光区的衬底上。通过在像素结构中设置具有不同面积的感光区，由此可以通过各感光区获得不同感光度的图像，进而对这些不同感光度的图像进行合成处理，从而能够得到高HDR图像，改善现有技术中图像过曝或欠曝的问题。

技术领域

本发明涉及图像传感器工艺技术领域，特别涉及一种像素结构、图像传感器及终端。

背景技术

高动态范围成像(High Dynamic Range Imaging，简称HDRI或HDR)，用于实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围(即更大的明暗差别)的一种技术。高动态范围成像的目的是正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影的范围亮度，提供更多的动态范围和图像细节，对于图像传感器而言，亮度动态范围是指电信号最高和最低值的相对比值，反映在相片上就是高光区域和暗部区域可以显示出的细节，因此，动态范围越大层次就越丰富。

如图1所示的传统技术中的一种像素排布的结构示意图，该像素结构包括：四个2*2排布的感光区10、与感光区10一一对应设置的四个相对设置的传输栅11，位于四个传输栅11背向感光区10一侧的浮置扩散区12，四个感光区10的面积相同且共用一个浮置扩散区12。基于上述传统的像素结构，若要提升HDR，需要拍摄多张曝光值不同的照片，然后通过软件将它们合成为一张高动态范围的照片，这种操作方式的使用场景受限，当使用场景的光比(指照明环境下被摄物暗面与亮面的受光比例)过大，而手机等设备的电子快门速度有限，特别亮和特别暗难以拍到合适曝光值的照片，并且对于主体快速移动的场景，拍摄多张照片需一定间隔时间，还容易导致主体残影致使拍摄失败。

发明内容

本发明的目的在于提供像素结构、图像传感器及终端，以解决HDR使用场景受限的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种像素结构，包括：

衬底；

第一导电类型的浮置扩散区，形成在所述衬底中；

至少两个面积不同的第二导电类型的感光区，形成在所述衬底中，所有的所述感光区围绕所述浮置扩散区分布且共用所述浮置扩散区；

隔离区，设置在位于所述浮置扩散区同一侧的相邻所述感光区之间的衬底中；

传输栅，与各个所述感光区一一对应且设置在各个所述感光区的衬底上。

优选地，所有的所述感光区的面积呈递减或递增的梯度关系。

优选地，各个所述感光区的形状均为圆形，且面积最大的所述感光区位于所述浮置扩散区的一侧，其余的所述感光区位于所述浮置扩散区的另一侧。

优选地，所述浮置扩散区的形状为一段圆弧，且所述圆弧以所述面积最大的所述感光区的圆心为圆心，且半径大于所述面积最大的所述感光区的半径。

优选地，各个所述感光区的直径分别为0.5μm～10μm；和/或，所述隔离区的线宽至少为0.2μm。

优选地，所述隔离区为第一导电类型的离子掺杂区。

优选地，各个所述传输栅均位于相应的所述感光区靠近所述浮置扩散区的一侧上。

本发明还提供了一种图像传感器，包括上述任一项所述的像素结构。

优选地，图像传感器还包括：