Abstract:
상이한 타입의 트랜지스터로 픽셀을 구현한 이미지 센싱 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 이미지 센싱 장치는, 포토 다이오드의 출력 신호를 서로 다른 타입의 트랜지스터들을 통해 출력하는 픽셀, 픽셀의 출력 신호를 기준 신호와 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교기 및 비교 결과에 기초한 출력 크기가 저장되는 메모리를 포함한다. 포토 다이오드의 출력 신호를 서로 다른 타입의 트랜지스터들을 통해 비교기로 출력하는 구조로 인해, 열 라인의 개수를 감소시켜 이미지 센싱 장치의 픽셀에 대한 레이 아웃 크기를 감소시킬 수 있음은 물론, 비교기에 마련된 트랜지스터의 개수를 역시 감소시켜, 이미지 센싱 장치의 비교기에 대한 레이 아웃 크기 역시 감소시킬 수 있게 된다.
Abstract:
PURPOSE: An analog to digital converter (ADC) for outputting a digitized sample signal after comparing a sample signal and a ramp signal and an image sensing apparatus applying the same are provided to increase an analog to digital (A/D) conversion speed two times faster than when exclusively using an existing up-ramp, thereby providing a high-definition image without delay. CONSTITUTION: A pixel (110) outputs an analog pixel value. A sample and hold (S/H) amplifier (120) generates a sample signal by performing a sample-and-hold operation of the analog pixel value outputted from the pixel. An ADC (130) digitizes the sample signal generated in the S/H amplifier after comparing the sample signal and multiple ramp signals. [Reference numerals] (110) Pixel; (131) Comparator-1; (132) Comparator-2; (133) Memory; (135) Compensation converter; (141) Up-lamp signal generator; (142) Down-lamp signal generator; (150) Counter
Abstract:
본 발명은 감도가 높고, 다이나믹 레인지가 넓으며, 포토 다이오드의 리셋 전압을 조절할 수 있는 픽셀로 구성되는 CMOS 영상 센서에 관한 것이다. CMOS 영상 센서 장치에 있어서, 단위 픽셀의 2차원적 배열로 구성되는 센서 장치로서, 단위 픽셀은 입력 광에 대응하여 전하를 생성하는 포토 다이오드; 생성된 전하를 전압으로 바꿔주는 전하증폭 트랜지스터와 피드백 커패시터; 포토 다이오드와 피드백 커패시터를 리셋하는 리셋 트랜지스터; 포토 다이오드의 리셋 전압을 조절하는 리셋 제어 단자; 및 단위 픽셀을 선택하는 두 개의 셀렉트 트랜지스터를 포함하는 고감도 CMOS 영상 센서 장치가 제공된다.
Abstract:
The present invention relates to a CMOS image sensor which has high sensitivity and a wide dynamic range and comprises pixels capable of controlling the reset voltage of a photo diode. Provided is a high sensitivity CMOS image sensor device comprises a two-dimensional array of unit pixels. The unit pixel includes: a photo diode for generating electric charge corresponding to input light; a charge amplification transistor and a feedback capacitor for converting the generated electric charge to voltage; a reset transistor for resetting the photo diode and the feedback capacitor; a reset control terminal for controlling the reset voltage of the photo diode; and two select transistors for selecting a unit pixel.
Abstract:
본 발명은 배면 입사 구조를 갖는 실리콘 광전자증배관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬광체를 이용한 감마선검출기에서 섬광체에서 발생하는 가시광선을 검출하기 위해 다수개의 아발란치 포토다이오드(APD : avalanche photodiode)로 구성된 실리콘 광전자증배관을 구성함에 있어서, 섬광체에서 발생하는 가시광선이 아발란치 포토다이오드(avalanche photodiode)의 배면을 통해 입사되도록 구성하여 입사되는 가시광에 반응하는 액티브 영역을 넓힘으로써 필 팩터(fill factor)를 증가시켜 감마선 검출기의 광검출효율을 높일 수 있는 배면 입사 구조를 갖는 실리콘 광전자증배관에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 다수개의 아발란치 포토다이오드(APD : avalanche photodiode) 마이크로 셀을 포함하여 구성되어 섬광체로부터 방출되는 가시광선을 검출하는 실리콘 광전자증배관에 있어서, SOI(Silicon On Insulator)웨이퍼를 구성하는 p층; 상기 p층 하부에 형성되는 p+ 층; 상기 p+ 층 하부에 도핑된 반사방지막; 상기 p층 상부 중앙부에 도핑, 형성되는 p-well층; 상기 p-well층 중앙부에 도핑, 형성되는 n-well층; 상기 p-well층 및 상기 n-well층의 양측에서 상기 p-well층 및 상기 n-well층과 이격되어 상기 p층의 내측으로 연장, 형성되어 상기 p-well층 및 상기 n-well층이 이루는 pn접합층에서 생성되는 전하가 인접하는 APD 마이크로 셀로 이동되는 것을 방지하는 한 쌍의 트렌치; 및 상기 한 쌍의 트렌치 외곽에 각각 형성되는 한 쌍의 p+ 싱커(p+ sinker);를 포함하여 구성되는 다수개의 아발란치 포토다이오드(APD : avalanche photodiode) 마이크로 셀과; 상기 아발란치 포토다이오드(APD : avalanche photodiode) 마이크로 셀의 상부에 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 상부에 형성되는 퀀칭 저항(quenching resistor); 상기 제1 절연층 상부에 형성되는 제2 절연층; 상기 제2 절연층의 상부에 형성되어, 콘택(contact)을 통해 상기 n-well층, p+ 싱커 및 퀀칭 저항에 연결되는 제1 배선 전극 패턴;을 포함하여 구성되어, 섬광체로부터 방출되는 가시광선을 반사방지막이 형성된 배면을 통해 입사받는 것을 특징으로 한다.
Abstract:
광검출 효율이 향상된 실리콘 광전자 증배관 및 이를 포함하는 감마선 검출기가 개시된다. 본 발명에 따른 광검출 효율이 향상된 실리콘 광전자 증배관은, p+ 전도성 타입의 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 상부에 형성되며, p- 전도성 타입의 에피택시 층, 상기 에피택시 층에 도핑된 전도성 타입의 p 영역, 상기 전도성 타입의 p 영역의 상부에 형성되며, 상기 에피택시 층에 도핑된 전도성 타입의 n+ 영역, 및 상기 에피택시 층과 상기 전도성 타입의 n+영역의 상부에 형성된 절연층을 포함하는 단위 마이크로 셀; 상기 n+ 영역의 상부에 형성되는 상기 단위 마이크로 셀의 메탈 라인(metal line); 및 상기 메탈 라인과 컨택에 의해 연결되며 상기 절연층의 상부에 형성된 퀀칭(quenching)용 폴리실리콘 저항을 포함하며, 상기 퀀칭용 폴리실리콘 저항은 다층 구조를 가지며, 상기 실리콘 광전자 증배관의 깊이 방향으로 상호 중첩되도록 복수 개 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 다층의 폴리실리콘 저항 및 마이크로 렌즈를 형성함으로써 섬광체에서 발생하는 가시광이 데드 영역(dead region)으로 입사하는 것을 최소화여 필 팩터를 향상시킬 수 있고, 나아가 실리콘 광전자 증배관의 광검출효율향상에 따른 마이크로 셀의 크기를 줄일수 있는 효과가 있다