[发明专利]用于血氧检测的像素单元及包括其的无创血氧检测仪

权利要求书

1.一种用于血氧检测的像素单元，包括：

半导体衬底；

光栅，覆盖所述半导体衬底的第一区域，所述第一区域用作所述像素单元的感光区；

转移栅，与所述光栅间隔开一距离，并且覆盖所述半导体衬底的第二区域，所述光栅和所述转移栅与所述半导体衬底之间形成有栅极绝缘层；

浮置扩散区，形成在所述半导体衬底的与所述转移栅覆盖的第二区域相邻的第三区域中。

2.如权利要求1所述的像素单元，还包括：

电荷储存区，形成在所述半导体衬底的位于所述光栅与所述转移栅之间的第四区域中。

3.如权利要求1所述的像素单元，其中，所述半导体衬底的位于所述光栅与所述转移栅之间的第四区域中没有形成掺杂注入区。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的像素单元，其中，所述半导体衬底具有第一导电类型，所述浮置扩散区和所述电荷储存区具有第二导电类型。

5.如权利要求4所述的像素单元，其中，所述转移栅包括：

形成在所述栅极绝缘层上的第一半导体层，由具有所述第一导电类型的半导体材料形成；以及

形成在所述第一半导体层上的第二金属层，由导电金属材料形成，从而在所述第二金属层与所述第一半导体层之间形成第一接触电势差。

6.如权利要求4所述的像素单元，其中，所述光栅包括：

形成在所述栅极绝缘层上的第三半导体层，由具有所述第二导电类型的半导体材料形成；以及

形成在所述第三半导体层上的第四金属层，由导电金属材料形成，从而在所述第四金属层与所述第三半导体层之间形成第二接触电势差，

其中，所述第二接触电势差具有与所述第一接触电势差相反的正负符号。

7.如权利要求1所述的像素单元，其中，在感光操作期间，所述光栅接收第一电势以在所述半导体衬底的第一区域中形成耗尽区，并且所述转移栅接收第二电势以使所述半导体衬底的第二区域截止；

在读取操作时，所述转移栅接收第一电势以使所述半导体衬底的第二区域导通，并且所述光栅接收第二电势，利用所述第一电势和所述第二电势形成的电场，使所述半导体衬底的第一区域中形成的光生电荷移动到所述浮置扩散区中。

8.一种无创血氧检测仪，包括：

光源，用于发射探测光；

光电传感器，包括权利要求1至7中的任一项所述的像素单元形成的阵列，用于检测所述探测光照射到检测对象后形成的透射光或反射光；以及

控制单元，用于基于检测到的透射光或反射光来确定检测对象的血氧含量。

9.一种便携式电子设备，包括权利要求8所述的无创血氧检测仪。

10.如权利要求9所述的电子设备，其中，所述电子设备是手机、智能手表、平板计算机、或智能穿戴设备。