Pixel结构

Pixel结构1.pixel结构图—3T2.组成图主要组成部分：微透镜（Microlens）、彩色滤镜（ColorFilter）、行选、列选、复选和源跟随器。主要控制电压：Rowsg（高为RowsgHigh，低为RowsgLow）、TX（高为txhigh，低为txlow）、Rst（高为Rsthigh，低为0）主要完成功能：清电子，积分，电子读出3.pixel工作流程1）清电子：Pixel积分之前，先将Reset管打开，将Rowsghigh电压传到FD上；然后再将TX管打开，将Photodiode的电子抽至FD，目的是将Photodiode的电子清干净；2）积分：Rowsg电压为低（Rowsg_low）时，pixel处于收集光的状态（积分区），此时Reset管开启为高，FD电压为Rowsg_low，这是为了防止在积分时Photodiode漏电而导致Range下降；3）电子读出：分两步：①读出reference当Row_sg电压为高（Rowsg_high）时，reset管从高逐渐变低，tx管接低，此时FD上对比初始电压会有一个小的压降，即为reference。②读出signal在以上基础上，将txhigh接高，tx管处于导通状态，photodiode电子会被抽到FD上，FD上电压会继续下降，对比读出reference时的电压，产生又一个压降，即为signal。4.pixel主要特性参数1）填充因子（Fillfactor）指光电转换装置的面积占整个总像素面积的百分比。一般来说，8share要比4share的高，4share又高于2share。2）量子效率（QuantumEfficiency，QE）指入射到sensor表面的光子能够产生电子空穴对的百分比。和光波长以及半导体的材料相关（如ColorFilter材料）。3）满阱容量（FullWellCapacity）像素中photodiode收集和转移电荷都有一个最大值，势阱中电荷达到饱和时的容量4）动态范围（Dynamicrange）定义为像素满阱容量与无光条件下噪声电平的比值，表达式如下：DR=20log（FWC/dark_noise）[db]5）光谱响应定义为不同波长的光子产生电子-空穴对的能力，但是通常是用来评估ColorFiter的光透过率。6）灵敏度（Sensitivity）像素经过一个曝光周期获得的输出电压与光总量的比值，通常单位为V/（lux*s）。在相同产品不同版本做横向对比时，有时也可用DN/s表征。7）信噪比（SNR）指输入信号电平与噪声水平在一定光照下的比值。SNR=20log（N_signal/n_noise）[db]8）暗电流指sensor在无光条件下的响应，与制造工艺、器件结构和温度等都有关系。（光敏电阻无光照时产上的电流）5.pixel主要特性参数的测试Lab常温测试项目SensitivityCrosstalkBloomingRangeLinearFWCLagLab高温测试项目DarkcurrentWPLagisameasurementofincompletechargetransferafteroncepixelread-out