[发明专利]CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构及图像传感器

说明书

本发明公开了一种CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构及图像传感器，包括：均与输出端连接的第一NMOS管和第一PMOS管，还包括：第二NMOS管，连接在所述第一NMOS管与输出端之间。通过在第一NMOS管和第一PMOS管之间增设第二NMOS管，并按设定方式将第二NMOS管与第一NMOS管和第一PMOS管连接，实现了降低第一NMOS管的源极与漏极间的压差，消除引起光子辐射的热载流子效应，避免了处于饱和区的MOS器件发光，保证CMOS图像暗态下图像的一致性，提升了CMOS图像传感器的性能。

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构及图像传感器。

背景技术

在CMOS图像传感器的运放及偏置电路中，MOS管的工作状态通常被期望工作在饱和区。但是因为工艺、电源及温度等影响，当处于饱和区的MOS管的Vds较大时，会出现衬底电流为纳安培或者微安培级别的直流泄漏现象，该过程会伴随光子辐射，从而引起临近这类器件的图像传感器像素采样信号量比其他区域信号量多，从而引起暗态下图像非一致性问题。

如图1所示为应用110nm thick oxide工艺实现的CMOS图像传感器的运放及偏置电路，该电路中，当out端输出较高，导致第一NOMS管NM1的Vgs超过某一个阈值后，且NM1工作在饱和区，NM1就会产生光子辐射，同步表现NM1的衬底有电流产生。原因是饱和区MOS管的沟道夹断，漏极与源极间的场强非常大，此时漏区周围空间电荷区较宽。源极端的自由电子扩散到空间电荷区附近，很容易被捕获，并且在耗尽区中被加速，高速粒子撞击晶体原子，即漏极附近的区域发生热载流子效应，电子空穴对复合，辐射光子，漏极附近的电子不断被漏极强电场捕获，形成衬底电流。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构及图像传感器，能避免处于饱和区的MOS器件发光，保证CMOS图像暗态下图像的一致性，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构，包括：均与输出端连接的第一NMOS管和第一PMOS管，还包括：

第二NMOS管，连接在所述第一NMOS管与输出端之间。

一种CMOS图像传感器，其特征在于，该CMOS图像传感器的运放及偏置电路采用本发明所述的CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构。

与现有技术相比，本发明所提供的CMOS图像传感器的运放及偏置电路结构及图像传感器，其有益效果包括：

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术提供的CMOS图像传感器的运放及偏置电路的构成示意图。

图2为本发明实施例提供的CMOS图像传感器的运放及偏置电路的构成示意图。

图3为本发明实施例提供的CMOS图像传感器的运放及偏置电路的与现有CMOS图像传感器的运放及偏置电路的第一NMOS管NM1的衬底漏电对比示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：