自供能CMOS图像传感器

摘要

本发明提供一种自供能CMOS图像传感器，至少包括衬底层、层叠覆盖在衬底层上的感光叠层、以及像素读出单元，其中，列总线、放大器、电流源单元、图像处理单元、及用于自供电源的储能单元位于衬底层中；感光叠层包括层叠覆盖在所述衬底层上的用于吸收不同波段光的多个感光层，且各该感光层中至少包括两个开关元件以及连接于该两个之间的一个感光元件；像素读出单元位于衬底层中或位于感光叠层中的至少一个感光层中。本发明采用无滤光片的层叠式结构的感光叠层，可实现一个像素具有检测不同波段光的能力以及图像传感器自供能的功能，不仅降低了成本及复杂度，大大提高了图像传感器的转换效率、图像质量和集成度，而且在充分利用光的能量的同时增强了图像传感器的适应能力。

主权项

一种自供能CMOS图像传感器，其特征在于，至少包括：衬底层，至少包括位于其中的列总线、放大器、用以提供恒定电流的电流源单元、用以图像处理的图像处理单元、及用于自供电源的储能单元，其中，所述图像处理单元至少包括时钟和控制电路，行、列、层解码电路，采样保持电路，模数转换器，图像处理器；所述储能单元包括电荷储存电路和电源转换电路，以将储存的电荷通过所述电源转换电路转换为合适的电压，为所述CMOS图像传感器提供电源；所述放大器和电流源单元均与列总线相连；感光叠层，层叠覆盖所述衬底层表面，用以同时吸收不同波段的光，至少包括层叠覆盖在所述衬底层上的用于吸收各该不同波段光的多个感光层，且各该感光层中至少包括两个开关元件以及连接于该两个开关元件之间的一个感光元件；像素读出单元，位于衬底层中或位于所述感光叠层中的至少一个感光层中，至少包括连接所述感光层的复位晶体管、连接所述复位晶体管及感光层的源跟随晶体管，以及连接所述源跟随晶体管的行选择晶体管；其中，当多个所述像素读出单元分别位于所述的感光叠层的多个感光层中时，所述感光叠层的所有感光元件对应所述的多个像素读出单元，且所述的感光叠层的每个感光元件通过其各自对应的一个开关元件只与一个所述像素读出单元连接，其中，所述的感光叠层与多个所述像素读出单元形成一像素模块。