| 主权项 |
1.一种可设于矽基板上之CMOS光侦测器,包含:一pn接合二极体,包括一电荷积成极;一闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体,包括一闸极连接至该pn接合二极体的电葆积成极;一预充电开关电晶体连接至该电荷积成极,因应一预充电控制信号,提供第一参考电压作为预充电偏压电压至该闸极偏压型可储存电荷电晶体的闸极;及一定値电流源负载MOS电晶体,包括一汲极,该汲极连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,及一闸极连接至第二参考电压。2.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,其中该矽基板是n型基型板,该定値电流源负载MOS电晶体是n型MOS电晶体。3.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,其中该矽基板是p型基型板,该定値电流源负载MOS电晶体是p型MOS电晶体。4.如申请专利范围第2项所述之光侦测器,其中该定値电流源负载MOS电晶体是空乏型MOS电晶体,具有一负値临界电压。5.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:一电容性取样保持放大器电路,其一端连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该电容性取样保持放大器电路系包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号。6.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:第一电容性取样保持放大器电路,其一端连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该第一电容性取样保持放大器电路包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号;及第二电容性取样保持放大器电路,其一端亦连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该第二电容性取样保持放大器电路包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号。7.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:一缓冲源极随耦器MOS电晶体,包括一连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体源极之闸极端;及一信号读出开关MOS电晶体,包括一连接至该缓冲源极,随耦器MOS电晶体源极之汲极端,及一闸极端,该闸极端连接至一第二控制信号,以便输出该光侦测器的光信号。8.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:一开关MOS电晶体,包括一汲极端连接至该定値电流源负载MOS电晶体源极,一源极端连接至地线,及一闸极端,该闸极端连接至一电源控制信号,以便允许或禁止该定値电流源负载MOS电晶体的电流。9.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:一信号读出开关MOS电晶体,包括一连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体源极之汲极端,及一闸极端,该闸极端连接至一第二控制信号,以便输出该光侦测器的光信号;及一可重置电容和电流源负载放大器,该重置电容性和电流源负载放大器之一端连接至该信号读出开关MOS电晶体的源极,以便接收输出信号,并具一输出放大器,以便再送出该输出信号。10.如申请专利范围第9项所述之光侦测器,其中该可重置电容和电流源负载放大器,包括:一电容,该电容之阴极连接至地线,该电容之阳极连接至该信号读出开关MOS电晶体的源极;一第二定値电流源负载MOS电晶体,包括一汲极端连接该电容的阳极,一源极端连接至该地线,及一闸极端连接至该第二参考电压;一电容重置开关MOS电晶体,包括一闸极端连接至一第三控制信号,连同该信号读出开关MOS电晶体输出该光信号至该电容的阳极端;及一输出MOS电晶体,包括一连接至该电容阳极端之闸极端,以便接收该输出光信号,一源极端,从该源极端再次输出该输出信号。11.如申请专利范围第1项所述之光侦测器,更包含:一缓冲源极随耦器MOS电晶体,具一闸极端连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极;及一第二定値电流源负载MOS电晶体,具一汲极端连接至该缓冲源极随耦器MOS电晶体的源极,一源极端连接至地线,及一闸极端连接至该第二参考电压。12.一种可设于矽基板上之线阵列影像感测器,其中该影像感测器包含:一pn接合二极体,包括一电荷积成极;一闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体,包括一闸极连接至该pn接合二极体的电荷积成极;一预充电开关电晶体连接至该电荷积成极,因应一预充电控制信号,提供第一参考电压于该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的闸极;一定値电流源负载MOS电晶体,包括一汲极,该汲极连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,及一闸极连接至第二参考电压;一缓冲源极随耦器MOS电晶体,包括一闸极端,该闸极端连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体源极;及一信号读出开关MOS电晶体,包括一汲极端,该汲极端连接至该缓冲源极随耦器MOS电晶体的源极,及一闸极端,该闸极端连接至一读出控制信号,以便输出该光侦测器的光信号。13.如申请专利范围第12项所述之线阵列影像感测器,更包含:一扫瞄移位暂存器,含有复数个位元,该每一个位元连接到该每一个信号读出开关MOS电晶体的闸极端,以便依续读出该每一个光侦测器的影像信号,及该每一位元亦连接至该每个预充电开关电晶体,以重置该参考电压;及一可重置电容和电流源负载放大器,包括一缓冲放大器,系连接至该等信号读出开关共同的源极端,以便依续接收该每个光侦测器的输出信号。14.一种可设于矽基板上之线阵列影像感测器,其中该影像感测器包含:一pn接合二极体,包括一电荷积成极;一闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体,包括一闸极连接至该pn接合二极体的电荷积成极;一预充电开关电昌体连接至该电荷积成极,因应一预充电控制信号,提供第一参考电压于该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的闸极;一定値电流源负载MOS电晶体,包括一汲极,该汲极连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,及一闸极连接至第二参考电压;及一电容取样保持放大器电路,其一端连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体的源极,以便接收和保持输出信号,该电容性取样保持放大器电路系包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的信号。15.如申请专利范围第14项所述之线阵列影像感测器,更包含:一扫瞄移位暂存器,含有复数个位元,该每一个位元连接到该每一个取样保持信号读出开关电晶体的闸极端,以便依续读出该每一个光侦测器的影像信号;及一可重置电容和电流源负载放大器,包括一缓冲放大器,系连接至该等取样保持信号读出开关的共同源极端,以便依续接收该每个光侦测器的输出信号。16.一种可设于p型矽基板上之CMOS光侦测器,包含:一n+p接合二极体,包括一电荷积成极,系连接至该n+p接合二极体的n+端;一闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体,包括一闸极,系连接至该n+p接合二极体的电荷积成极;一预充电开关电晶体,系连接至该电荷积成极,因应一预充电控制信号,提供第一参考电压于该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的闸极;及一定値电流源负载NMOS电晶体,包括一汲极,该汲极连接至该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的源极,及一闸极连接至第二参考电压。17.如申请专利范围第16项所述之光侦测器,更包含:一电容性取样保持放大器电路,其一端连接至该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该电容性取样保持放大器电路系包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号。18.如申请专利范围第16项所述之光侦测器,更包含:第一电容性取样保持放大器电路,其一端连接至该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该第一电容性取样保持放大器电路包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号;及第二电容性取样保持放大器电路,其一端亦连接至该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的源极,以便接收和保持一输出信号,该第二电容性取样保持放大器电路包括一取样保持信号读出开关电晶体,以便输出所取的该输出信号。19.如申请专利范围第16项所述之光侦测器,更包含:一缓冲源极随耦器MOS电晶体,具一闸极端连接至该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的源极;及一第二定値电流源负载MOS电晶体,具一汲极端连接至该缓冲源极随耦器MOS电晶体的源极,一源极端连接至地线,及一闸极端连接至该第二参考电压。20.如申请专利范围第16项所述之光侦测器,更包含:一缓冲源极随耦器MOS电晶体,包括一连接至该闸极偏压型可储存电荷MOS电晶体源极之闸极端;及一信号读出开关MOS电晶体,包括一连接至该缓冲源极随耦器MOS电晶体源极之汲极端,及一闸极端,该闸极端连接至一第二控制信号,以便输出该光侦测器的光信号。21.一种可设于P型矽基板上之CMOS光侦测器,包含:一n+p接合二极体,包括一电荷积成极,系连接至该n+p接合二极体的n+端;一闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体,包括一闸极,系连接至该n+p接合二极体的电荷积成极;一信号读出开关电晶体,连接至该闸极偏压型可储存电号NMOS电晶体的源极;及一预充电开关电晶体,系连接至该电荷积成极,因应一预充电控制信号,提供第一参考电压于该闸极偏压型可储存电荷NMOS电晶体的闸极。图式简单说明:第一图A系展示一种典型p+n接合光二极体,其作业于即时光电流感测模式。第一图B系第一图A中的p+n接合光二极体之典型结构。第二图A系展示一种光电晶体,其作业于即时光电流放大模式。第二图B系第二图A中的光电晶体之典型结构。第三图A系展示一种p+n光二极体,其作业于电荷积成模式。第三图B系第三图A中的信号读出开关的时序图及描绘此电荷积成光二极体运作之输出信号。第四图A系展示一种光电晶体,其作业于电荷积成模式。第四图B系第四图A中的信号读出开关的时序图及描绘此电荷积成光电晶体运作的输出信号。第五图A系一基板偏压式电荷积成型光电晶体及一电容负载射极随耦器读出电路之电路图。第五图B系第五图A中的预充电开关M3.信号读出开关M2.电容负载重置开关M4等的时序图,及描绘此光侦测器元件运作之输出信号。第五图C系第五图A的光侦测器元件运作之光反应转移特性曲线图。第六图A系一电压弃置式电荷积成型光二极体及一电容负载源极随耦器信号读出电路之电路图。第六图B系第六图A中光二极体重置开关M3.信号读出开关M2.电容负载重置开关M4等的时序图,及描绘此光侦测器元件运作之输出信号。第六图C系第六图A的光侦测器元件运作之光反应转移特性曲线图。第七图A系一闸极偏压式电荷积成型光二极体及一电容负载源极随耦器信号读出电路之电路图。第七图B系第七图A中的光二极体、闸极预充电开关M3.信号读出开关M2.电容负载重置开关M4等的时序图,及描绘此光侦测器元件运作的输出信号。第七图C系第七图A的光侦测器元件,在电晶体M1于不同临界电压的条件下,计算出的光反应转移特性曲线。第八图系第七图A的光侦测器偏压之参考电压Vbias电路图。当电晶体M1之临界电压Vto大于零及电晶体M1是一增进电晶体(enhancement mode transistor)时,将使此光侦测器元件运作于线性动态区。第九图系一应用第七图A的光侦测器元件之电路图。当电晶体M1之临界电压Vto小于零及电晶体M1为一空乏型电晶体时,可将参考电压电路省略及直流偏压电压Vbias接地。第十图A系一包含复数个第七图A所示的光侦测器元件及信号读出电路的线阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为一维阵列结构。第十图B系第十图A中的影像感测器作业所需的控制信号时序图。第十一图A系一包含复数个第七图A所示的光侦测器元件及信号读出电路的面阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为二维阵列结构。第十一图B系第十一图A中的影像感测器作业所需的控制信号时序图。第十二图系展示一光侦测器元件的电路图。此光侦测器元件包含第七图A中的光侦测器,以及一连接着缓冲放大器的开关式可重置电容负载,此可重置电容负载系作为光二极体信号的取样及保持之用。第十三图A系一包含复数个第十二图所示的光侦测器元件及信号读出电路的线阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为一维阵列结构。第十三图B系第十三图A中的影像感测器作业所需的控制信号时序图。第十四图系一包含光侦测器元件及一开关式可重置电容负载之电路图。其中光侦测器元件为一组装于以CMOS制程之p型基板之电压弃置式电荷积成型光二极体,可重置电容负载连接一缓冲放大器以作为光二极体信号的取样及保持电路。第十五图A系一包含复数个第十四图所示的光侦测器元件及信号读出电路的线阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为一维阵列结构。第十五图B系第十五图A影像感测器作业所需控制信号之时序图。第十六图A系一包含第七图A所示光侦测器及一MOS开关之电路图。此MOS开关M8透过控制信号S3重置电晶体M1源极接至地电位。第十六图B系一包含第七图A所示光侦测器及一MOS开关之电路图。此MOS开关M8透过控制信号S3重置电晶体M1源极接至偏压电压Vbias。第十六图C系一包含第七图A所示光侦测器及一MOS开关之电路图。此MOS开关透过控制信号S3重置电晶体M1源极接至电晶体M3之源极端。第十七图系一按CMOS技术,而与一电容负载源极随耦器信号读出电路一起组装于p型基板之闸极偏压式电荷积成型光二极体之电路图。其中所有的MOS电晶体皆为p型MOS电晶体,光二极体为一n+p接合二极体。第十七图B系第十七图A中的光二极体、闸极预充电开关M3.信号读出开关M2.电容负载重置开关M4等的时序图,及描绘此光侦测器元件运作的输出信号。第十七图C系第十七图A的光侦测器元件,在电晶体M1于不同临界电压的条件下,计算出的光反应转移特性曲线。第十八图系应用第十七图A中光侦测器元件的电路图。当电晶体M1之临界电压Vto大于零及电晶体M1为一空乏型电晶体时,可将参考电压电路省略及直流偏压电压Vbias接至电源VDD。第十九图A系一闸极偏压式电荷积成型光二极体及一电流源负载之电路图。第十九图B系一电容性负载源极随耦器信号读出电路及一电流源负载之电路图。第二十图系展示第十九图A及第十九图B中光侦测器元件的参考电压VbiasI接至地线的电路图。第二十一图系展示第十九图A及第十九图B中光侦测器元件的参考电压VbiasI接至参考电压Vbias的电路图。第二十二图系一光侦测器元件之电路图。其包含第十九图A的光侦测器元件,附加一由电晶体M11及M2组成之缓冲放大器信号读出电路。第二十二图B系第二十二图A的光侦测器作业所需的控制信号的时序图。第二十三图系一种包含复数个第二十二图所示的光侦测器元件及信号读出电路的线阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为一维阵列结构。第二十三图B系第二十三图A的影像感测器作业所需控制信号的时序图。第二十四图系一种包含第十九图A的光侦测器元件和一电容性取样放大器电路所组成之光侦测器元件的电路图。第二十五图A系一种包含复数个第二十四图所示的光侦测器元件及信号读出电路的线阵列影像感测器之电路图,其中该复数个光侦测器元件系配置为一维阵列结构。第二十五图B系第二十五图A的影像感测器作业所需控制信号的时序图。第二十六图系一种光侦测器元件之电路图。其包含第二十四图的光侦测器元件,附加一由MOS电晶体M1B及MIB组成之源极随耦器放大器电路。第二十七图A系一种具有输出偏压相除结构之光侦测器元件的电路图。其包含第二十四图的光侦测器元件,及加上一电容性取样保持放大器电路。第二十七图B系一种包含复数个第二十七A所示光侦测器元件的线阵列影像感测器作业所需控制信号的时序图。第二十八图系一种光侦测器元件之电路图。其包含第十九图A的光侦测器元件,及一控制电流源负载电晶体电流的开关电晶体MPE。第二十九图系一种光侦测器元件之电路图。其修改第十四图中的光侦测器元件使具有一电流源负载MOS电晶体MI,并包含一电容性取样保持放大器。第三十图系一种光侦测器元件之电路图。其包含第二十九图的光侦测器元件,及附加一由MOS电晶体M1B及MIB组成之源极随耦器放大器电路。第三十一图系一种具有输出偏压相除结构之光侦测器的元件的电路图。其包含第二十九图的光侦测器元件,及加上一电容性取样保持放大器电路。第三十二图系一建筑在p型矽基板上的光侦测器元件之电路图。其由一闸极偏压式电荷积成型n+p光二极体和一电容性负载源极随耦器信号读出电路所组成。第三十三图A系一种光侦测器元件之电路图。其包含第三十二图的光侦测器元件、一电流源负载MI及一由MOS电晶体M11及M2所组成之缓冲放大器信号读出电路。第三十三图B系第三十三图A的影像感测器作业所需控制信号的时序图。 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