申请/专利权人：中山大学

申请日：2023-07-28

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117038686B

主分类号：H01L27/146

分类号：H01L27/146;H04N25/76

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.11.28#实质审查的生效;2023.11.10#公开

摘要：本发明公开了一种像素结构、光电二极管和CMOS图像传感器。像素结构上包括双光电二极管和用于复位、开关、行选择和源跟随器的MOS晶体管。本发明在电路结构上采用了双光电二极管设计，实现了像素结构同时工作在能量收集和成像模式的效果，提高了CMOS图像传感器的能量收集能力，降低了CMOS图像传感器的功耗。本发明一种像素结构、光电二极管和CMOS图像传感器在版图结构上采用垂直堆叠设计的双光电二极管，不需要占用额外的面积，有利于提高填充因子，同时为像素结构外的电路设计提供了更多的自由空间。

主权项：1.一种像素结构，其特征在于，包括第一光电二极管、第二光电二极管、第一传输晶体管、第二传输晶体管、第三放大晶体管、第四传输晶体管和第五负载晶体管；所述第一传输晶体管输入端与电压源耦接，输出端与所述第二传输晶体管的输入端和所述第三放大晶体管的控制端耦接，控制端输入第一控制信号；所述第二传输晶体管输出端与所述第一光电二极管的负极耦接，输入端与所述第一传输晶体管的输出端和所述第三放大晶体管的控制端耦接，控制端输入第二控制信号；所述第三放大晶体管输入端与电压源耦接，输出端与所述第四传输晶体管的输入端耦接，控制端与所述第一传输晶体管的输出端和所述第二传输晶体管的输入端耦接；所述第四传输晶体管输入端与所述第三放大晶体管的输出端耦接，输出端与所述第五负载晶体管的输入端和成像信号输出端耦接，控制端输入第三控制信号；所述第五负载晶体管输入端与所述第四传输晶体管输出端和成像信号输出端耦接，输出端与地耦接，控制端输入第四控制信号；所述第一光电二极管的正极与地耦接，负极与所述第二传输晶体管的输出端耦接；所述第二光电二极管的正极与地耦接，负极与能量收集信号输出端耦接；所述第一光电二极管和第二光电二极管为垂直堆叠结构设计；所述第一光电二极管和第二光电二极管版图结构包括N+层、P阱层、N阱层、深N阱层和P型衬底；其中所述N+层在水平方向上位于所述P阱层内部，垂直方向上位于所述P阱层上方；所述P阱层在水平方向上被环状的所述N阱层包围，垂直方向上位于所述深N阱层上方；所述N+层、P阱层、N阱层、深N阱层均嵌入于所述P型衬底内；所述P阱层与所述P型衬底相连并接地；所述N阱层与所述深N阱层保持电连接关系。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中山大学 一种像素结构、光电二极管和CMOS图像传感器

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