| 主权项 |
1.一种光电转换装置,具有多数个像素单元,每个像 素包含有一个光电转换元件,一个场效电晶体,具 有用以储存该光电转换元件所产生之电荷的闸极 区,及用以输出讯号之源极—汲极通路,该输出讯 号系相应于存在闸极区中之讯号电荷,并包含第一 电源供应线,用以供应电源至该场效电晶体,及第 一开关,连接该场效电晶体及该第一电源线,该装 置之特征为: 当用以重设该场效电晶体闸极之重设电压为Vsig0, 该场效电晶体的临界电压为Vth,流经该场效电晶体 的电流为Ia,经由该第一电源供应线施加的电压为 Vc1,且该第一开关的串连电阻为Ron,则每一个像素 单元满足下式 Vc1-RonIa>Vgs-Vth2。2.如申请专利范围第1项之光电转 换装 置,其中每一像素进一步包括用以重设该场效电晶 体之该闸极区的第二开关,且该第一开关及第二开 关系场效电晶体,具有相互不同之临界电压。3.如 申请专利范围第2项之光电转换装置,其中藉由使 该第一开关及第二开关的通道区,具有不同之杂质 浓度,使得该第一开关及第二开关具有相互不同之 临界电压。4.如申请专利范围第2项之光电转换装 置,其中藉由使该第一开关及第二开关的井区,具 有不同之杂质浓度,使得该第一开关及第二开关具 有相互不同之临界电压。5.如申请专利范围第2项 之光电转换装置,其中藉由使该第一开关及第二开 关的闸极介电薄膜,具有相互不同之厚度,使得该 第一开关及第二开关具有相互不同之临界电压。6 .如申请专利范围第2项之光电转换装置,其中藉由 使该第一开关及第二开关之闸极介电薄膜的材料, 具有相互不同之介电常数,使得该第一开关及第二 开关具有相互不同之临界电压。7.如申请专利范 围第2项之光电转换装置,其中该第一开关及第二 开关系形成于相互孤立之不同的井区,且藉由施加 不同的电压至该对应的井区,使得该第一开关及第 二开关具有相互不同之临界电压。8.如申请专利 范围第2项之光电转换装置,其中该第一开关及第 二开关系绝缘闸场效电晶体,且藉由让该第一开关 及第二开关具有相互不同的闸极长度,使得该第一 开关及第二开关具有相互不同之临界电压。9.如 申请专利范围第2项之光电转换装置,其中该第一 开关及第二开关系绝缘闸场效电晶体,且藉由让该 第一开关及第二开关具有相互不同的闸极宽度,使 得该第一开关及第二开关具有相互不同之临界电 压。10.如申请专利范围第1项之光电转换装置,其 中每一像素进一步包括用以重设该场效电晶体之 该闸极区的第二开关,该第一开关及第二开关系场 效电晶体,且不同的电压施加于该第一开关及第二 开关的闸极。11.如申请专利范围第1项之光电转换 装置,其中每一像素进一步包括用以重设该场效电 晶体之该闸极区的第二开关,及第二电源供应线, 用以供应一电压电源至该第二开关,且其値不同于 经由第一电源供应线者,该第一开关及第二开关系 场效电晶体。12.如申请专利范围第1项之光电转换 装置,其中每一像素进一步包括用以重设该场效电 晶体之该闸极区的第二开关,于该第二开关及该场 效电晶体闸极区之间形成一电容,且该场效电晶体 之闸极电压系由该电容所控制。13.如申请专利范 围第一项之光电转换装置,其中每一像素进一步包 括用以重设场效电晶体之该闸极区的第二开关,及 第三开关,连接该光电转换元件及该第二开关与该 场效电晶体闸极的交接触,且该场效电晶体闸极之 电容被设成低于该光电转换元件的电容値。14.如 申请专利范围第1项之光电转换装置,其中每一像 素进一步包括用以重设场效电晶体之该闸极区的 第二开关,该第一开关及第二开关系场效电晶体, 且于该第一开关中,当迁移率为u,单位面积之闸氧 化薄膜Cox,闸极宽度W,闸极长度L,K=1/2uCoxW/L,该第 二开关之临界电压为Vth0,且该第一开关之临界电 压为Vth1,该第二开关的闸电压为V2,该第一开关的 闸电压为V3,则每个像素满足以下的条件: V3-Vth1-(Ia/K)1/2>V2-Vth0-Vth。15.如申请专利范围第14项 之光电转换装置,其中该第二开关的闸电压V2及该 第一开关的闸电压V3被控制为等値,且该场效电晶 体的临界电压Vth,该第二开关的临界电压Vth0及该 第一开关的临界电压Vth1被设为等値。16.如申请专 利范围第14项之光电转换装置,其中该第二开关的 闸电压V2及该第一开关的闸电压V3被控制为等値, 且该第二开关的临界电压Vth0被设定为不同于该第 一开关的临界电压Vth1。17.如申请专利范围第14项 之光电转换装置,其中该第二开关的闸电极V2被控 制为不同于该第一开关的闸电压V3,且该第二开关 的临界电压Vth0被设定为不同于该第一开关的临界 电压Vth1。18.如申请专利范围第1项之光电转换装 置,其中每一像素进一步包括用以重设该场效电晶 体之该闸极区的第二开关,该第一开关及第二开关 系场效电晶体,且于该第一开关中,当迁移率为, 单位面积之闸氧化薄膜Cox,闸极宽度W,闸极长度L,K= 1/2uCoxW/L,该第二开关之临界电压为Vth0,且该第一 开关之临界电压为Vth1,该第二开关的闸电压为V2, 该第一开关的闸电压为V3,则每个像素满足以下的 条件: V3-Vth1-(Ia/K+(V3-Vc1-Vth1)2)1/2>V2-Vth0-Vth。19.如申请专 利范围第1项之光电转换装置,其中每一像素进一 步包括用以重设该场效电晶体之该闸极区的第二 开关,及第二电源供应线,用以供应一电压电源至 该第二开关,且其値不同于经由第一电源供应线者 ,该第一开关及第二开关系场效电晶体。且于该第 一开关中,当迁移率,单位面积之闸氧化薄膜Cox, 闸极宽度W,闸极长度L,K=1/2uCoxW/L,该第二开关之 临界电压为Vth0,且该第一开关之临界电压为Vth1,该 第二开关的闸电压为V2,该第一开关的闸电压为V3, 且经由该第二电源供应线所施加的电压为Vc2,则每 个像素满足以下的条件: V3-Vth1-(Ia/K)1/2>Vc2-Vth 其中,Vc2≦V2-Vth0。20.如申请专利范围第1项之光电 转换装置,其中每一像素进一步包括用以重设该场 效电晶体之该闸极区的第二开关,及第二电源供应 线,用以供应一电压电源至该第二开关,且其値不 同于经由第一电源供应线者,该第一开关及第二开 关系场效电晶体。且于该第一开关中,当迁移率为 ,单位面积之闸氧化薄膜Cox,闸极宽度W,闸极长度 L,K=1/2CoxW/L,该第二开关之临界电压为Vth0,且该 第一开关之临界电压为Vth1,该第二开关的闸电压 为V2,该第一开关的闸电压为V3,且经由该第二电源 供应线所施加的电压为Vc2,则每个像素满足以下的 条件: V3-Vth1-(Ia/K+(V3-Vc1-Vth1)2)1/2>Vc2-Vth 其中,Vc2≦V2-Vth0。21.一种光电转换装置,具有多数 个像素单元,每个像素包含有一个光电转换元件, 第一开关,用以传递该光电转换元件所产生之电荷 ,一个场效电晶体,具有用来接受传递电荷的闸极 区,用以相应于储存于闸极区的电荷,输出一讯号, 且包括第二开关,用以重设该场效电晶体之闸极区 ,该装置之特征为: 该第一开关及该第二开关之临界电压系不同于该 电晶体之临界电压。22.如申请专利范围第21项之 光电转换装置,其中该场效电晶体的临界电压大于 该第一开关及该第二开关之临界电压。23.如申请 专利范围第21项之光电转换装置,其中每一像素进 一步包括第三开关,被连接于该场效电晶体及用以 提供电功率至该场效电晶体的电源供应器间。24. 如申请专利范围第23项之光电转换装置,其中该第 二开关及该第三开关系场效电晶体,且具有相互不 同之临界电压。25.如申请专利范围第21项之光电 转换装置,其中该第一开关及该第二开关系场效电 晶体,且用以输出讯号之该场效电晶体的临界电压 不同于该第一开关及第二开关者,其系藉由使该场 效电晶体之通道区的杂质浓度不同于该第一及该 第二开关中者来达成。26.如申请专利范围第25项 之光电转换装置,其中,首先藉由掺杂预定浓度的 杂质至所有该场效电晶体,该第一及该第二开关的 通道区,用以输出讯号之该场效电晶体的临界电压 即不同于该第一开关及该第二开关的临界电压,其 后,掺杂用以输出讯号之该场效电晶体的通道区。 27.如申请专利范围第21项之光电转换装置,其中该 第一开关及该第二开关系场效电晶体,且用以输出 讯号之该场效电晶体的临界电压不同于该第一开 关及该第二开关者,其系藉由将用以输出讯号之该 场效电晶体之井区的杂质浓度不同于该第一及该 第二开关中者来达成。28.如申请专利范围第21项 之光电转换装置,其中该第一开关及该第二开关系 场效电晶体,且用以输出讯号之该场效电晶体的临 界电压不同于该第一开关及该第二开关者,其系藉 由将用以输出讯号之该场效电晶体之介电薄膜厚 度不同于该第一及该第二开关之介电薄膜厚度来 达成。29.如申请专利范围第21项之光电转换装置, 其中该第一开关及该第二开关系场效电晶体,且用 以输出讯号之该场效电晶体的临界电压不同于该 第一开关及该第二开关者,其系藉由将用以输出讯 号之该场效电晶体之介电薄膜的介电常数不同于 该第一及该第二开关中之介电薄膜材料的介电常 数来达成。30.如申请专利范围第21项之光电转换 装置,其中该第一开关及该第二开关系场效电晶体 ,且用以输出讯号之该场效电晶体及该第一开关及 该第二开关形成于相互孤立的井区,且用以输出讯 号之该场效电晶体的临界电压不同于该第一开关 及该第二开关者,其系藉由施加不同于该第一及该 第二开关之电压至用以输出讯号之该场效电晶体 来达成。31.如申请专利范围第21项之光电转换装 置,其中该第一开关及该第二开关系场效电晶体, 且用以输出讯号之该场效电晶体的临界电压不同 于该第一开关及该第二开关者,其系藉由将用以输 出讯号之该场效电晶体之闸极长度不同于该第一 及该第二开关中之闸极长度来达成。32.如申请专 利范围第21项之光电转换装置,其中该第一开关及 该第二开关系场效电晶体,且用以输出讯号之该场 效电晶体的临界电压不同于该第一开关及该第二 开关者,其系藉由将用以输出讯号之该场效电晶体 之闸极宽度不同于该第一及该第二开关中之闸极 宽度来达成。图式简单说明: 第一图是习知光电转换元件之简要配置的电路图; 第二图是习知光电转换元件及对应到第一图中习 知光电转换元件之单一像素之周边电路的电路图; 第三图是另一习知光电转换元件之简要配置的电 路图; 第四图是操作第三图中光电转换元件之时序图; 第五图是用来说明动态范围; 第六图是依据本发明之第1实施例之光电转换元件 及对应到单一像素之周边电路的电路图; 第七图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置的 剖面图; 第八图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置的 剖面图; 第九图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置的 剖面图; 第十图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置的 剖面图; 第十一图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置 的剖面图; 第十二图是依据本发明之第2实施例之电晶体配置 的剖面图; 第十三图是依据本发明之第5实施例之光电转换元 件及对应到单一像素之周边电路的电路图; 第十四图是依据本发明之第7实施例之光电转换元 件及对应到单一像素之周边电路的电路图; 第十五图是依据本发明之第8实施例之光电转换元 件及对应到单一像素之周边电路的电路图; 第十六图示显示输入出现性度的图; 第十七图是依据本发明之第9实施例之电晶体配置 的剖面图; 第十八图是依据本发明之第10实施例之光电转换 元件之配置图; 第十九图是依据本发明之第11实施例,如第三图所 示之光电转换元件之单一向素平面图; 第二十图是依据本发明之第11实施例,如第十九图 所示之光电转换元件之详细配置图; |
