CN102709301B - 图像传感器以及图像传感器的应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像传感器以及图像传感器的应用方法。图像传感器包括具有多个像素单元的像素单元阵列，其中每个所述像素单元包括：光电感应区，用于感应光强变化而生成相应的图像电荷；控制晶体管，其耦接到所述光电感应区，用于控制或调整所述图像电荷从所述光电感应区的输出；以及浮动栅极，其位于所述控制晶体管中，用于存储电荷，并基于所存储的电荷来补偿所述像素单元的光强感应特性。

Description

图像传感器以及图像传感器的应用方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，本发明涉及一种图像传感器以及一种图像传感器的应用方法。

背景技术

在图像传感器成像时，由于图像传感器中不同像素单元感应的光线强度不同，其所生成的图像具有亮区域与暗区域。范围从亮区域到暗区域的图像可被表现的亮度等级通常被称为图像的动态范围。图像传感器的动态范围越高，其所成像的图像能够表现的亮度等级就越高。

现有的图像传感器采用了许多方法来实现高动态范围。一种方法是采用具有电荷撇取的控制曝光时间的方法来延伸动态范围，其在曝光时会先把信号电荷的一部分读取到浮动扩散区中。另一种方法是在图像传感器中使用不同面积的光电二极管，其中较大面积的光电二极管用于在低光照水平和正常光照水平的场景下成像，而较小面积的光电二极管用于在高光照水平的场景下成像。这两种光电二极管所成像形成的信号会被进一步地进行数字处理，从而扩展图像传感器的动态范围。还有一种方法是采用对数放大器来扩展动态范围。

然而，在采用这些方法的图像传感器中，由于制作工艺的工艺误差，每个像素单元的成像特性及光强感应特性可能存在差异。这种差异会引入图像噪声，从而降低图像质量。

发明内容

因此，需要提供一种具有较低图像噪声的图像传感器。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种图像传感器，其包括具有多个像素单元的像素单元阵列，其中每个所述像素单元包括：光电感应区，用于感应光强变化而生成相应的图像电荷；控制晶体管，其耦接到所述光电感应区，用于控制或调整所述图像电荷从所述光电感应区的输出；以及浮动栅极，其位于所述控制晶体管中，用于存储电荷，并基于所存储的电荷来补偿所述像素单元的光强感应特性。

相比于现有技术的图像传感器，上述方面中的图像传感器能够利用浮动栅极来预先存储电荷。这种预先存储的电荷能够改变控制晶体管中由光电感应区引出的导电沟道中的载流子浓度，从而调节图像电荷的输出。由于不同像素单元中的浮动栅极可以基于该像素单元的光强感应特性来分别地进行补偿，因此可以减小像素单元阵列的成像差异，进而减少图像噪声。

在一个实施例中，所述控制晶体管是转移晶体管，其用于控制所述图像电荷从所述光电感应区转移到像素单元的浮动扩散区。通过补偿输出至浮动扩散区的图像电荷的量，不同像素单元之间的光强感应特性差异可以被减小。

在一个实施例中，所述控制晶体管是溢出控制晶体管，其用于将过量的图像电荷从所述光电感应区输出到像素单元的溢出漏区。溢出控制晶体管可以在光电感应区与溢出漏区之间形成溢出沟道，当光电感应区感生过量的图像电荷后，该溢出沟道导通，从而将过量的图像电荷引至溢出漏区，进而引出至例如与该溢出漏区耦接的地。溢出控制晶体管中的浮动栅极能够通过改变溢出沟道的载流子浓度来改变被溢出的图像电荷的量，进而改变由转移晶体管输出至浮动扩散区的图像电荷的量。

在一个实施例中，所述浮动栅极的至少部分区域上具有控制栅极，其通过介电层与所述浮动栅极相互隔离，用于加载控制信号，并且所述浮动栅极响应于所述控制信号的不同而改变所存储的电荷。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述方面的图像传感器的应用方法，包括：采集像素单元阵列中每个像素单元的光强感应特性；基于所采集的每个像素单元的光强感应特性来控制向浮动栅极注入电荷。

在一个实施例中，注入电荷的步骤包括：基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；分别向每个像素单元的控制栅极加载所述控制信号来向对应的浮动栅极注入电荷。

在一个实施例中，注入电荷的步骤包括：向每个像素单元的控制栅极加载相同电压的控制信号，以在对应的浮动栅极中注入电荷；基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；向每个浮动栅极进行紫外线照射以分别改变每个浮动栅极中存储的电荷，其中所述紫外线照射的剂量是基于所述控制信号确定的。

在一个实施例中，紫外线照射的步骤进一步包括：提供聚焦元件以及紫外镜头阵列，其中所述紫外镜头阵列包括多个出射光强和/或光照时间独立可调的镜头单元；基于每个像素单元的控制信号确定对应镜头单元的出色光强和/或光照时间；通过所述聚焦元件对所述浮动栅极进行紫外线照射。

在一个实施例中，紫外镜头阵列的排布与像素单元阵列的排布相同。这使得不同的像素单元能够分别地通过一个紫外镜头来调节紫外线照射的剂量，从而改变该像素单元的浮动栅极中预先存储的电量。

根据本发明的又一方面，还提供了一种图像传感器，包括：像素单元阵列，其具有多个像素单元，其中每个像素单元用于感应光强变化而输出相应的图像电荷；存储模块，其位于所述像素单元阵列的芯片外，用于存储所述像素单元阵列中的每个像素单元的光强感应特性；以及控制模块，其用于基于所存储的光强感应特性来补偿每个像素单元输出的图像电荷。

在一个实施例中，所述图像传感器还包括检测模块，其用于检测所述像素单元阵列中每个像素单元的光强感应特性，并将所检测的光强感应特性提供给所述存储模块。

相比于现有技术的图像传感器，上述方面的图像传感器能够通过存储模块中存储的每个像素单元的光强感应特性与例如标准光强感应特性的偏差来补偿输出的图像电荷，从而减小像素单元阵列的成像差异，进而减少图像噪声。此外，由于该存储模块位于像素单元阵列的芯片外，这可以减少该芯片的面积，从而降低成本。

本发明的以上特性及其他特性将在下文中的实施例部分进行明确地阐述。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，能够更容易地理解本发明的特征、目的和优点。其中，相同或相似的附图标记代表相同或相似的装置。

图1a与图1b示出了根据本发明一个实施例的图像传感器100；

图2示出了图1a中的图像传感器100对其中的像素单元阵列的光强感应特性的修正；

图3示出了根据本发明一个实施例的图像传感器的应用方法300；

图4示出了根据图3的应用方法300中可采用的一种紫外线照射装置的例子；

图5示出了根据本发明一个实施例的图像传感器500。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。

图1a与图1b示出了根据本发明一个实施例的图像传感器100。该图像传感器100包括具有多个像素单元的像素单元阵列，每个像素单元包括一个光电二极管101。其中，图1a是该图像传感器100的一个像素单元的一部分的俯视示意图；图1b是该部分沿图1a中的方向AA’的剖面示意图。

如图1a与图1b所示，该图像传感器100的每个像素单元包括：

光电感应区109，用于感应光强变化而生成相应的图像电荷；

控制晶体管103，其耦接到光电感应区109，用于控制图像电荷从光电感应区109的输出；以及

浮动栅极105，其位于控制晶体管103中，用于存储电荷，并基于所存储的电荷来补偿像素单元的光强感应特性。

具体地，光电二极管101与控制晶体管103均形成在衬底107中。其中，衬底107中具有相互分离的光电感应区109与掺杂区113，光电感应区109的导电类型与掺杂区113的导电类型相同，而不同于衬底107的导电类型。衬底107以及其中的光电感应区109共同构成了光电二极管101，即导电类型相反的光电感应区109与衬底107形成PN结，该PN结能够将光电感应区109收集的光子转换为电荷，即生成图像电荷。此外，掺杂区113以及与其相邻的光电感应区109、这两个阱区之间的衬底107则共同构成了控制晶体管103。当控制晶体管103开启时，掺杂区113与光电感应区109之间的衬底107表面形成导电沟道，从而将光电感应区109引出，以使得其中感生的图像电荷能够被输出。

在一些例子中，控制晶体管103是转移晶体管，其用于控制图像电荷从光电感应区109转移到像素单元的浮动扩散区(FloatingDiffusion)，即掺杂区113。该浮动扩散区可以暂存被输出的图像电荷，并进一步地通过像素单元的源跟随晶体管等晶体管输出至图像传感器的外围处理电路。

在另一些例子中，控制晶体管103是溢出控制晶体管，其用于将过量的图像电荷从所述光电感应区输出到像素单元的溢出漏区(OverflowDrain)，即掺杂区113。溢出控制晶体管可以在光电感应区109与溢出漏区之间形成溢出沟道，当光电感应区109感生过量的图像电荷后，该溢出沟道导通，从而将过量的图像电荷引至溢出漏区，进而引出至例如与该溢出漏区耦接的地。溢出控制晶体管中的浮动栅极能够通过改变溢出沟道的载流子浓度来改变被溢出的图像电荷的量。由于光电感应区109感生的图像电荷的总量是确定的，因而溢出电荷的变化即可以相应改变由转移晶体管输出至浮动扩散区的图像电荷的量。

在一些例子中，光电二极管101的光电感应区109的表面还形成有钉扎层111，该钉扎层111具有与光电感应区109相反的导电类型，并且钉扎层111与衬底107接触以使得其具有相同的电势。当光电二极管101完全耗尽时，钉扎层111可以使得光电二极管101的电势被钉扎在恒定值，从而减少暗电流。

在图1b所示的实施例中，转移晶体管103具有浮动栅极105，该浮动栅极105位于光电感应区109与掺杂区113之间的衬底107上，并通过栅氧化层115与衬底107相互隔离。此外，控制晶体管103还具有控制栅极117，其位于浮动栅极105上，并通过介电层与浮动栅极105相互隔离。可以看出，浮动栅极105通过其上的介电层以及其下的栅氧化层115与控制晶体管103的其他部分相互电隔离，从而利于存储电荷，并避免因为与其他部分电接触而引起的电荷泄露。

光电感应区109与掺杂区113之间的衬底107表面构成了控制晶体管103的导电沟道。控制栅极117上加载不同的电压可以改变该导电沟道中的载流子分布，进而实现对控制晶体管103开启或关断的控制。进一步地，浮动栅极105可以基于像素单元的光强感应特性的不同而相应地存储电荷，这种预先存储的电荷能够进一步影响控制晶体管103的导电沟道中的载流子分布，从而调节图像电荷的输出。其中，像素单元的光强感应特性是指在不同光强下，由转移晶体管输出的图像电荷值的变化。像素单元的光强感应特性主要由光电二极管101感生图像电荷的特性、转移晶体管转移图像电荷的特性和/或溢出控制晶体管的电荷溢出特性决定。可以看出，对于不同像素中的光电二极管101的感生图像电荷特性的差异，可以通过调节转移晶体管对图像电荷的转移特性和/或溢出控制晶体管的电荷溢出特性来补偿。

具体地，以控制晶体管103是转移晶体管为例。在一些例子中，转移晶体管是PMOS晶体管，则导电沟道中的多数载流子是空穴，相应地，在浮动栅极105中预先存储的正电荷会降低导电沟道中的多数载流子浓度，进而降低转移晶体管的电荷转移特性，即在相同的控制栅极电压下，由转移晶体管转移并输出的图像电荷变小；而在浮动栅极105中预先存储的负电荷会提高导电沟道中的多数载流子浓度，进而增强转移晶体管的电荷转移特性，即在相同的控制栅极电压下，由转移晶体管转移并输出的图像电荷变大。类似地，在另一些例子中，转移晶体管是NMOS晶体管，则导电沟道中的多数载流子是电子，相应地，在浮动栅极105中预先存储的正电荷会提高导电沟道中的多数载流子浓度，进而增强转移晶体管的电荷转移特性；而在浮动栅极105中预先存储的负电荷会降低导电沟道中的多数载流子浓度，进而降低转移晶体管的电荷转移特性。控制晶体管103是溢出控制晶体管的情况类似于转移晶体管，区别在于：每一次从光电感应区109输出的图像电荷量是确定的，那么，通过减少溢出控制晶体管溢出的过量图像电荷就可以增大由转移晶体管转移至浮动扩散区的图像电荷的量，反之亦然。

在实际应用中，浮动栅极105存储电荷以补偿像素单元的光强感应特性是指：当像素单元的光强感应特性低于标准光强感应特性时，增强像素单元的光强感应特性以增大由转移晶体管转移的图像电荷；当像素单元的光强感应特性高于标准光强感应特性时，降低像素单元的光强感应特性以减小由转移晶体管转移的图像电荷。其中，标准光强感应特性可以基于像素单元阵列中的多数或全部像素单元的光强感应特性生成，例如是这些光强感应特性的统计平均值，或者以其他方式确定。

图2示出了图1a中的图像传感器100对其中的像素单元阵列的光强感应特性的修正。图中的横轴x轴表示光强，而纵轴y轴则表示图像电荷曲线。如图2所示，曲线20是标准光强感应特性曲线，而曲线21与22则分别表示了具有偏差的像素单元的光强感应特性曲线。其中，在光强较高时，曲线21表示的像素单元输出的图像电荷较高，而曲线22表示的像素单元输出的图像电荷较小。曲线21、22与曲线20的偏差需要通过浮动栅极105所存储的电荷来补偿。可以理解，图像电荷偏差值不同，浮动栅极105上存储的电量也不同。

仍参考图1a与1b，在一些例子中，控制栅极117位于浮动栅极105的至少部分区域上，其用于加载控制信号，并且浮动栅极105响应于控制信号的不同而改变所存储的电荷。具体地，当控制栅极117上加载控制信号后，在控制栅极117与控制晶体管103的导电沟道之间产生高强度的电场，该电场使得导电沟道中的电荷发生隧穿，即电荷会越过栅氧化层111而进入到浮动栅极105中。相应地，浮动栅极105俘获隧穿电荷并存储在其中。可以理解，控制信号极性以及大小不同，其所引起的隧穿电荷的量也不同。对于不同的像素单元，其可以通过自身的浮动栅极105并基于该像素单元的光强感应特性来分别地进行补偿，因此可以减小像素单元阵列的成像差异，进而减少图像噪声。

在一些例子中，不同像素单元的浮动栅极上存储的电荷还可以通过下述方式来调节：首先，对在像素单元阵列的每个像素单元的控制栅极加载相同电压的控制信号，以在对应的浮动栅极中注入相同的电荷；之后，对浮动栅极进行不同剂量的紫外线照射，以分别地改变每个浮动栅极中存储的电荷，使其对应于相应像素单元的光强感应特性，从而补偿各个像素单元的光强感应特性与标准光强感应特性的偏差。

图3示出了根据本发明一个实施例的图像传感器的应用方法300。其中，图像传感器可以是图1a与图1b中示出的图像传感器，该图像传感器的每个像素单元具有位于转移晶体管中的浮动栅极，其用于存储电荷以补偿像素单元的光强感应特性。

如图3所示，在步骤S302中，采集像素单元阵列中每个像素单元的光强感应特性。

具体地，每个像素单元的光强感应特性可以通过以多个不同的光强条件来照射像素单元、并检测该像素单元输出的图像电荷来确定。对于高动态范围的图像传感器，其图像电荷的偏差主要集中在高光强条件下输出的图像电荷。因此，在一些例子中，可以仅检测高光强条件下像素单元输出的图像电荷，并基于该图像电荷来确定该像素单元的光强感应特性。

接着，在步骤S304中，基于所采集的每个像素单元的光强感应特性来控制向浮动栅极注入电荷。

根据实施例的不同，向浮动栅极注入电荷可以采用电注入方式，或者采用电注入结合紫外照射调整的方式。在一些例子中，采用电注入方式的电荷注入步骤包括：基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；分别地向每个像素单元的控制栅极加载该控制信号来向对应的浮动栅极注入电荷。可以理解，每个像素单元的光强感应特性不同，对应的控制信号的大小和/或极性也不同，相应地，浮动栅极基于该控制信号注入的电荷也不同。这使得不同像素单元能够分别地补偿其光强感应特性，从而使得整个像素阵列中的各个像素单元的光强感应特性保持一致。

在另一些例子中，采用电注入结合紫外照射调整方式的电荷注入步骤包括：向每个像素单元的控制栅极加载相同电压的控制信号，以在对应的浮动栅极中注入电荷；基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；向每个浮动栅极进行紫外线照射以分别改变每个浮动栅极中存储的电荷，其中紫外线照射的剂量是基于控制信号确定的。对于浮动栅极中存储的电荷而言，紫外线照射可以向其提供能量，以使得其能够越过栅氧化层而回到衬底中。紫外线照射的剂量不同，能够由浮动栅极回到衬底的电荷的量也不同，因而保留在浮动栅极中电荷的量也不同。这使得不同像素单元能够分别地补偿其光强感应特性，从而使得整个像素阵列中的各个像素单元的光强感应特性保持一致。紫外线照射的剂量主要取决照射时间、紫外线出射光强以及紫外线波长。在实际应用中，可以对每个像素单元采用相同波长的紫外线来照射，而仅改变照射时间或紫外线出射光强来获得不同剂量的紫外线。

在一个优选的实施例中，紫外线照射的步骤进一步包括：提供聚焦元件以及紫外镜头阵列，其中紫外镜头阵列包括多个出射光强和/或光照时间独立可调的镜头单元；基于每个像素单元的控制信号确定对应镜头单元的光强与光照时间；通过聚焦元件对浮动栅极进行紫外线照射。

图4示出了根据图3的应用方法300中可采用的一种紫外线照射装置的例子。

如图4所示，该紫外线照射装置包括：光源401、紫外镜头阵列403、聚焦元件405以及控制装置407。

具体地，光源401用于提供紫外线。紫外镜头阵列403设置在光源401的出射方向，并接近或贴合光源401，以改变紫外线的光强。其中，该紫外镜头阵列403包括多个出射光强和/或光照时间独立可调的镜头单元，这些独立可调的镜头单元可以使得由该紫外镜头阵列403折射后出射的紫外线束中不同位置的出射光强和/或持续时间(即光照时间)不同，从而向图像传感器对应位置的像素单元照射。在一些例子中，镜头单元可以具有例如快门来改变光照时间，还可以具有例如光圈来改变出射光强。在实际应用中，紫外镜头阵列403以及光源401可以耦接到控制装置407上，该控制装置407能够提供控制紫外镜头阵列403以及光源401运行的控制信号。此外，控制装置407还用于接收所采集的像素单元的光强感应特性，从而基于该光强感应特性来生成控制信号，以控制紫外镜头阵列403以及光源401的运行。

可以理解，由于图像传感器芯片的芯片面积通常较小，而紫外镜头阵列403的面积可能远大于图像传感器芯片的面积，因而在实际应用中，可以采用聚焦元件405来聚焦紫外镜头阵列403出射的紫外线束。

在一些例子中，紫外镜头阵列403中的每个镜头单元可以对应于图像传感器中的多个像素单元，并向这些像素单元提供紫外光照射。在另一些例子中，紫外镜头阵列403的排布与像素单元阵列的排布相同，即紫外镜头阵列403的行数、列数具有与像素单元阵列的行数、列数分别相同。这使得不同的像素单元能够分别地通过一个紫外镜头来调节紫外线照射的剂量，从而改变该像素单元的浮动栅极中预先存储的电量。

可以看出，对于图4示出的紫外线照射装置，其可以通过一次紫外线照射来实现对于像素单元阵列中所有像素单元的浮动栅极中存储电荷的调整，这大大提高了电荷调整的处理效率，并降低了处理成本。

图5示出了根据本发明一个实施例的图像传感器500。如图5所示，该图像传感器500包括：

像素单元阵列501，其具有多个像素单元，其中每个像素单元用于感应光强变化而输出相应的图像电荷；

存储模块503，其位于像素单元阵列501的芯片外，用于存储像素单元阵列501中的每个像素单元的光强感应特性；以及

控制模块505，其用于基于所存储的光强感应特性来补偿每个像素单元输出的图像电荷。

具体地，存储模块503例如为寄存器或可擦除可编程存储器(例如快闪存储器)，其被设置在安装像素单元阵列501芯片的电路板上，并通过引线与像素单元阵列501以及控制模块505相耦接。

在一些例子中，控制模块505例如为数字处理单元，其能够通过基于预存的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的补偿值，并将该补偿值与图像传感器500运行时感应得到的图像电荷叠加，以对不同像素单元的光强感应特性的补偿。例如，如果某一个像素单元的光强感应特性超过标准光强感应特性，正如图2中的曲线21所示，则可以对该像素单元输出的图像电荷叠加负值的补偿值，以减小该像素单元输出的图像电荷的幅度，从而使得其接近或基本等于标准光强感应特性。再例如，如果某一个像素单元的光强感应特性低于标准光强感应特性，正如图2中的曲线22所示，则可以对该像素单元输出的图像电荷叠加正值的补偿值，以增大该像素单元输出的图像电荷的幅度，从而使得其接近或基本等于标准光强感应特性。这样，不同像素单元的光强感应特性的差异即可被有效地补偿。

可以看出，图5所示的图像传感器500能够通过存储模块505中存储的每个像素单元的光强感应特性与例如标准光强感应特性的偏差来补偿输出的图像电荷，从而减小像素单元阵列501的成像差异，进而减少图像噪声。此外，由于该存储模块503位于像素单元阵列501的芯片外，这可以减少该芯片的面积，从而降低成本。

在一些实施例中，图像传感器500还可以包括检测模块507，其用于检测像素单元阵列501中每个像素单元的光强感应特性，并将所检测的光强感应特性提供给存储模块503。

相比于现有技术的图像传感器，图1a所示的图像传感器100以及图5所示的图像传感器500能够基于图像传感器外部或内部预先检测和/或存储的各个像素单元的光强感应特性来补偿各个像素单元输出的图像电荷，从而减少各个像素单元之间的图像电荷差异，以达到减少图像噪声并提高图像质量的作用。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (11)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括具有多个像素单元的像素单元阵列，其中每个所述像素单元包括：

光电感应区，用于感应光强变化而生成相应的图像电荷；

控制晶体管，其耦接到所述光电感应区，用于控制或调整所述图像电荷从所述光电感应区的输出；以及

浮动栅极，其位于所述控制晶体管中，用于存储电荷，并基于所存储的电荷来补偿所述像素单元的光强感应特性，当所述像素单元的光强感应特性低于标准光强感应特性时，增强所述像素单元的光强感应特性，当所述像素单元的光强感应特性高于标准光强感应特性时，降低所述像素单元的光强感应特性。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述控制晶体管是转移晶体管，其用于控制所述图像电荷从所述光电感应区转移到像素单元的浮动扩散区。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述控制晶体管是溢出控制晶体管，其用于将过量的图像电荷从所述光电感应区输出到像素单元的溢出漏区。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述浮动栅极的至少部分区域上具有控制栅极，其通过介电层与所述浮动栅极相互隔离，用于加载控制信号，并且所述浮动栅极响应于所述控制信号的不同而改变所存储的电荷。

5.一种根据权利要求1至4中任一项所述的图像传感器的应用方法，其特征在于，包括：

采集所述像素单元阵列中每个像素单元的光强感应特性；

基于所采集的每个像素单元的光强感应特性来控制向所述浮动栅极注入电荷。

6.根据权利要求5所述的应用方法，其特征在于，所述注入电荷的步骤包括：

基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；

分别向每个像素单元的控制栅极加载所述控制信号来向对应的浮动栅极注入电荷。

7.根据权利要求5所述的应用方法，其特征在于，所述注入电荷的步骤包括：

向每个像素单元的控制栅极加载相同电压的控制信号，以在对应的浮动栅极中注入电荷；

基于所采集的每个像素单元的光强感应特性生成对应于每个像素单元的控制信号；

向每个浮动栅极进行紫外线照射以分别改变每个浮动栅极中存储的电荷，其中所述紫外线照射的剂量是基于所述控制信号确定的。

8.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于，所述紫外线照射的步骤进一步包括：

提供聚焦元件以及紫外镜头阵列，其中所述紫外镜头阵列包括多个出射光强和/或光照时间独立可调的镜头单元；

基于每个像素单元的控制信号确定对应镜头单元的出射光强和/或光照时间；

通过所述聚焦元件对所述浮动栅极进行紫外线照射。

9.根据权利要求8所述的应用方法，其特征在于，所述紫外镜头阵列的排布与所述像素单元阵列的排布相同。

10.一种图像传感器，其特征在于，包括：

像素单元阵列，其具有多个像素单元，其中每个像素单元用于感应光强变化而输出相应的图像电荷；

存储模块，其位于所述像素单元阵列的芯片外，用于存储所述像素单元阵列中的每个像素单元的光强感应特性；以及

控制模块，其用于基于所存储的光强感应特性来补偿每个像素单元输出的图像电荷；

其中，每个所述像素单元包括：

光电感应区，用于感应光强变化而生成相应的所述图像电荷；

控制晶体管，用于控制或调整所述图像电荷的输出；以及

浮动栅极，其位于所述控制晶体管中，用于存储电荷，并基于所存储的电荷来补偿所述像素单元的光强感应特性，当所述像素单元的光强感应特性低于标准光强感应特性时，增强所述像素单元的光强感应特性，当所述像素单元的光强感应特性高于标准光强感应特性时，降低所述像素单元的光强感应特性。

11.根据权利要求10所述的图像传感器，其特征在于，还包括：检测模块，其用于检测所述像素单元阵列中每个像素单元的光强感应特性，并将所检测的光强感应特性提供给所述存储模块。