[发明专利]10T全局快门像素单元及其信号采集方法和制造方法

摘要

本发明公开了一种全局快门像素单元，包括用于感光二极管；信号读取电路；信号保持电路和信号输出电路。信号读取电路包括并联的第一和第二保持电路，用于分别采样并保持复位信号和感光二极管信号，每一保持电路包括存储结构和串联的第一和第二开关管，存储结构一端连接于第一和第二开关管之间，另一端接地。每个存储结构包括位于第一开关管的栅氧化层之下的N型重掺杂区及其下方的P型重掺杂区，N型重掺杂区和P型重掺杂区形成PN结电容，N型重掺杂区和其上方的第一开关管的栅氧化层及多晶硅层形成与PN结电容并联的MOS电容。本发明能够实现高动态范围和高填充因子。

主权项

一种全局快门像素单元，其特征在于，包括：感光二极管，用于将接收的光信号转换为电信号；信号读取电路，与所述感光二极管相连，用于先后读取所述全局快门像素单元的复位信号以及感光二极管信号；信号保持电路，与所述信号读取电路相连，其包括并联的第一和第二保持电路，用于分别采样并保持所述复位信号和所述感光二极管信号，每一所述保持电路包括存储结构和串联的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管连接所述信号读取电路的输出端，所述存储结构一端连接于所述第一开关管和第二开关管之间，另一端接地；信号输出电路，与所述信号保持电路相连，用于依次采样并输出所述复位信号及所述感光二极管信号，其中所述复位信号与所述感光二极管信号之差表征所述全局快门像素单元的信号；其中，每一所述保持电路中，所述存储结构包括位于所述第一开关管的栅氧化层之下的N型重掺杂区及其下方的P型重掺杂区，所述N型重掺杂区和P型重掺杂区形成PN结电容，所述N型重掺杂区和其上方的所述第一开关管的栅氧化层及多晶硅层形成与所述PN结电容并联的MOS电容；所述第一保持电路中，所述N型重掺杂区与所述第一开关管的漏区相连，所述第一开关管的漏区和所述存储结构共用同一所述N型重掺杂区；所述第二保持电路中，所述N型重掺杂区与所述第一开关管的源区相连，所述第一开关管的源区和所述存储结构共用同一所述N型重掺杂区。