[发明专利]具有增强的感光度的光电传感器

权利要求书

1.一种光电传感器，包括：

第一和第二相邻的感光像素，每个像素包括：

包括具有耗尽区的np结的光电二极管区域，在所述耗尽区中，响应于入射光生成光电荷载流子；

累积并存储在所述光电二极管区域中生成的光电荷载流子的存储区域，所述存储区域包括具有耗尽区的np结；

以及至少一个栅电极，通过所述栅电极可以施加电压以控制所述存储区域的耗尽区；以及

控制器，所述控制器配置所述第一像素的所述至少一个栅电极的电压以扩大在所述第一像素中的存储区域的耗尽区，以便其延伸入所述第二像素的光电二极管区域并生成使得在所述第二像素的光电二极管区域中生成的光电荷漂移到并被存储在所述第二像素的存储区域中的电场。

2.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述控制器配置给所述第二像素的所述至少一个栅电极的电压，以便与所述第二像素的光电二极管区域中的np结相关联的耗尽区是相对小的。

3.如权利要求2所述的光电传感器，其特征在于，所述相对小的耗尽区在空间范围内基本上仅仅受在所述第二像素的光电二极管区域中的np结的掺杂浓度的限制。

4.如权利要求2或3所述的光电传感器，其特征在于，所述第一像素的扩大的耗尽区的延伸入所述第二像素的所述光电二极管区域内的一部分位于所述第二像素的光电二极管区域中的所述相对小的耗尽区之下。

5.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，所述至少一个栅电极包括多个栅电极，并且所述控制器将电压施加到所述第一像素的多个栅电极中的一个栅电极以防止光电荷载流子从所述第二像素的存储区域漂移到所述第一像素的存储区域。

6.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，在配置了所述第一像素的至少一个栅电极的电压以提供所述第一像素的扩大的耗尽区之后，控制器配置施加给所述第二像素的至少一个栅电极的电压以便所述第二像素的存储区域的耗尽区延伸到所述第一像素的光电二极管区域。

7.如权利要求1所述的光电传感器，其特征在于，包括所述第一和第二像素落在其上的基板电极，并且其中所述控制器控制施加给所述基板电极的电压以选通关闭和开启所述第一像素。

8.如权利要求7所述的光电传感器，其特征在于，在维持所述第一像素的至少一个电极上的用于为所述第一像素提供所述扩大的耗尽区的电压配置的同时，所述控制器选通关闭和开启所述第一像素。

9.一种可操作以确定到场景中的特征的距离的3D飞行时间相机，所述相机包括：

光源，所述光源可被控制以发射光脉冲来照亮所述场景；以及

根据权利要求1所述的光电传感器，其中所述控制器控制施加给基板电极的电压以正常选通关闭所述第一像素和选通开启所述第一像素达一曝光周期以不时地响应于光脉冲被发射的时间接收并记录由所述场景中的特征所反射的来自所述光脉冲的光，使得在所述曝光周期期间由所反射的光在所述扩大的耗尽区中生成的光电子漂移到并被存储在所述第一像素的所述存储区域中。

10.一种用于控制包括第一和第二相邻的感光像素的光电传感器的方法，每个所述像素具有用于生成光电荷的光电二极管区域、用于存储光电荷的存储区域以及用于控制所述像素的操作的至少一个栅电极，所述方法包括配置给所述第一和第二像素的所述至少一个栅电极的电压，以便第一个像素以及随后的另一个像素在其存储区域中累积在这两个像素的光电二极管区域中生成的光电荷载流子。