[实用新型]图像传感器像素

说明书

本申请涉及一种图像传感器像素。所述图像传感器像素被配置成响应于光而生成图像信号，所述图像传感器像素包括：第一光敏区，所述第一光敏区被配置成响应于所述光而生成电荷；第二光敏区，所述第二光敏区被配置成响应于所述光而生成电荷；和浮动扩散区，所述浮动扩散区被配置成响应于所述光而生成电荷，其中所述浮动扩散区耦接到所述第一光敏区和所述第二光敏区，并且其中所述第一光敏区和所述第二光敏区关于所述浮动扩散区对称。

技术领域

本实用新型整体涉及图像传感器像素，并且更具体地讲，涉及包括多于一个光敏区并且能够具有高动态范围功能的成像传感器像素。

背景技术

图像传感器常在电子设备，诸如移动电话、相机和计算机中用来捕获图像。在典型布置方式中，图像传感器包括被布置成像素行和像素列的图像像素阵列。可将电路耦接到每个像素列以从图像像素读出图像信号。

典型的图像像素包含光电二极管，用于响应于入射光而生成电荷。常规成像系统可能具有带有与低动态范围相关的伪影的图像。具有较亮部分和较暗部分的场景可在常规图像传感器中产生伪影，因为低动态范围图像的各部分可能曝光过度或曝光不足。图像传感器可因此配备有高动态范围(HDR)功能，其中用图像传感器在不同曝光时间捕获多个图像。随后将这些图像组合成高动态范围图像，但这样可引入运动伪影，尤其是在具有非静态对象的动态场景中。

因此，可能有利的是能够提供具有改进的图像传感器像素的成像设备。

实用新型内容

本申请提供多种图像传感器像素，具有改进的成像性能。

根据第一方面，提供一种图像传感器像素，被配置成响应于光而生成图像信号，所述图像传感器像素包括：第一光敏区，所述第一光敏区被配置成响应于所述光而生成电荷；第二光敏区，所述第二光敏区被配置成响应于所述光而生成电荷；和浮动扩散区，所述浮动扩散区被配置成响应于所述光而生成电荷，其中所述浮动扩散区耦接到所述第一光敏区和所述第二光敏区，并且其中所述第一光敏区和所述第二光敏区关于所述浮动扩散区对称。

根据第二方面，提供一种图像传感器像素，所述图像传感器像素包括：具有相对的第一表面和第二表面的半导体衬底；所述半导体衬底中的从所述第一表面朝向所述第二表面延伸并具有第一高度的第一光敏区；所述半导体衬底中的从所述第一表面朝向所述第二表面延伸并具有第二高度的第二光敏区；所述半导体衬底中的耦接到所述第一光敏区和所述第二光敏区的浮动扩散区，其中所述浮动扩散区从所述第一表面朝向所述第二表面延伸并具有第三高度，其中所述第三高度在所述第一高度的20％之内，并且所述第三高度在所述第二高度的20％之内。

附图说明

图1为根据一个实施方案的示例性电子设备的示意图，该电子设备具有图像传感器和处理电路以便使用图像像素阵列捕获图像。

图2为根据一个实施方案的示例性像素阵列以及用于从该像素阵列读出图像信号的相关联读出电路的示意图。

图3为根据一个实施方案的具有分割光电二极管的示例性图像传感器像素的电路图。

图4为根据一个实施方案的用于对来自图3所示的示例性图像像素的两个分割光电二极管的组合电荷进行采样的时序图。

图5为根据一个实施方案的用于对来自图3所示的示例性图像像素的分割光电二极管中的每一个的电荷进行单独采样的时序图。

图6A为根据一个实施方案的具有两个对称分割光电二极管的示例性图像传感器的顶视图。

图6B为根据一个实施方案的具有三个对称分割光电二极管的示例性图像传感器的顶视图。

图6C为根据一个实施方案的具有四个对称分割光电二极管的示例性图像传感器的顶视图。

图7为根据一个实施方案的具有对称分割光电二极管的示例性图像传感器的侧视图。