[发明专利]高动态范围图像传感器

摘要

本申请案涉及高动态范围图像传感器。用于高动态范围HDR图像传感器中的像素电路包含安置在第一半导体晶片中的光电二极管及浮动扩散部。转移晶体管安置在所述第一半导体晶片中且经调适以接通从而将所述光电二极管中光产生的电荷载子转移到所述浮动扩散部。像素内电容器安置在第二半导体晶片中。所述第一半导体晶片与所述第二半导体晶片堆叠且耦合到所述第二半导体晶片。双浮动扩散DFD晶体管安置在所述第一半导体晶片中。所述像素内电容器通过所述DFD晶体管选择性地耦合到所述浮动扩散部。所述浮动扩散部响应于所述像素内电容器耦合到所述浮动扩散部而设定为低转换增益，且响应于所述像素内电容器从所述浮动扩散部解耦而设定为高转换增益。

主权项

1.一种用于高动态范围HDR图像传感器中的像素电路，其包括：光电二极管，其安置在第一半导体晶片中，所述光电二极管经调适以在所述HDR图像传感器的单个图像捕获的单次曝光期间响应于入射光而光产生电荷载子；浮动扩散部，其安置在所述第一半导体晶片中，且经耦合以接收所述光电二极管中光产生的所述电荷载子；转移晶体管，其安置在所述第一半导体晶片中且耦合在所述光电二极管与所述浮动扩散部之间，其中所述转移晶体管经调适以接通从而将所述光电二极管中光产生的所述电荷载子转移到所述浮动扩散部；像素内电容器，其安置在第二半导体晶片中，其中所述第一半导体晶片与所述第二半导体晶片堆叠且耦合到所述第二半导体晶片；及双浮动扩散DFD晶体管，其安置在所述第一半导体晶片中且经耦合在所述浮动扩散部与所述像素内电容器之间，其中所述像素内电容器通过所述DFD晶体管选择性地耦合到所述浮动扩散部，其中所述浮动扩散部响应于所述像素内电容器经耦合到所述浮动扩散部而设定为低转换增益，且其中所述浮动扩散部响应于所述像素内电容器从所述浮动扩散部解耦而设定为高转换增益。