[实用新型]具有新型布局的图像传感器

说明书

本实用新型提供一种具有新型布局的图像传感器。所述图像传感器包括由多个按行和列设置的像素单元构成的像素阵列，每个所述像素单元包括感光单元，所述感光单元包括光电二极管和传输晶体管；所述传输晶体管沿一倾斜角度设置于所述光电二极管的角部；所述传输晶体管的设置结构形成一开口，浮动扩散点设置于所述开口处；源极跟随晶体管设置于所述像素单元的角部位置，并靠近所述浮动扩散点。所述像素单元还可包括一转换增益控制晶体管，置于所述复位晶体管同一边侧。本实用新型提出的新型结构布局图像传感器，像素单元的浮动扩散点电容小，像素电路转换增益高，能有效提高图像传感器的性能。

技术领域

本实用新型涉及图像传感器技术，尤其涉及一种具有新型设计布局的图像传感器。

背景技术

CMOS图像传感器广泛应用于各领域，例如智能手机，监控设备，无人机，以及人工智能等多种使用环境，且其设计需求日趋小型化。随着技术发展，图像传感器像素单元尺寸的进一步降低，增加像素电路的转换增益及提高图像传感器的灵敏度是其发展及改进提高的方向。

图像传感器的设计上，采用合理的结构布局能有效提高图像传感器的性能。比如，布局设置结构紧凑，像素单元中各器件布置合理，可以增加感光单元的量子效率。通常的图像传感器采用4T结构，一个光电二极管加上一个传输晶体管，一个复位晶体管，一个源极跟随晶体管及一个行选择晶体管的像素电路结构。像素输出通过行选择控制信号通过行选择晶体管输出到相应的列线。申请公开号为CN102184931A，名称为“图像传感器”的专利中公开的图像传感器像素单元的排列方式，在多种排列设置方案中，其复位晶体管和源极跟随晶体管的设置会使得浮动扩散点FD点电容增加，像素电路的灵敏度降低。

本实用新型基于上述图像传感器像素电路布局结构中存在的问题，提出一种改进像素单元设置结构的新型布局，进一步提高图像传感器性能。

发明内容

本实用新型提供一种具有新型结构布局的图像传感器，所述图像传感器包括由多个按行和列平铺设置的像素单元构成的像素阵列，其特征在于，每个所述像素单元包括：

感光单元，其包括光电二极管和连接到所述光电二极管的传输晶体管；所述光电二极管沿一方向设置，所述传输晶体管沿一倾斜角度设置于所述光电二极管的角部，所述感光单元的传输晶体管的设置结构形成一开口；

浮动扩散点，连接到所述传输晶体管的输出端，并靠近所述开口；

源极跟随晶体管，所述源极跟随晶体管设置于所述像素单元的角部位置，并靠近所述浮动扩散点设置；

复位晶体管，所述复位晶体管位于所述像素单元边侧且靠近所述浮动扩散点设置；

可选的，所述像素单元还包括一转换增益控制晶体管，设置于所述像素单元边侧；与所述复位晶体管位于同一侧；

可选的，所述像素单元包括一行选择晶体管，其相邻设置于所述源极跟随晶体管一侧；

可选的，所述传输晶体管以约45度倾斜角度设置于所述光电二极管的角部；

可选的，所述复位晶体管通过掺杂硅连接到所述浮动扩散点；

可选的，所述行选择晶体管通过掺杂硅连接到所述源极跟随晶体管；

可选的，所述图像传感器为FSI(front side illumination,前照式)图像传感器或BSI(back side illumination，背照式)图像传感器。