CN104282707A - 全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法，包括置于半导体基体中的光电二极管区，电荷传输晶体管，复位晶体管，源跟随晶体管，选择晶体管，还包括设于光电二极管区外围的多晶硅环和薄氧化层环、晶体管电容器件、N型离子区。多晶硅环为高电平时在光电二极管区感应出电场，为低电平时不感应出电场，光电二极管区的积分时间为多晶硅环高电平时间；晶体管电容器件位于N型离子区中，晶体管电容用来存储光电二极管区收集到的光电电荷，适用于全局曝光方式的图像传感器。

Description

全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种图像传感器领域，特别涉及一种全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法。

背景技术

图像传感器采用感光像素阵列采集图像信号，然后进行后续信号处理得以保存图像或将图像输出到电子屏幕上。图像传感器采集图像信号的方式有两种：滚动曝光方式和全局曝光方式。现有技术中的图像传感器一般采用滚动曝光方式采集图像信息，像素阵列中的第一行像素开始曝光，然后是第二行、第三行、...，直至最后一行，然后再逐行读取像素采集到的光电信号；滚动曝光方式的图像传感器，适用于采集静态环境下的图像。滚动曝光方式的图像传感器采集动态的实物时，由于每行像素的曝光时间段都不相同，第一行像素采集图像信号时的实物位置与最后一行像素采集图像信号时的实物位置可能会相差很大，例如拍照快速运动的风扇、汽车等，会发现采集的图像发生了扭曲、畸变。全局曝光方式的图像传感器采集图像时，像素阵列中的每个像素都同时曝光，曝光完毕后，再逐个读取像素采集到的图像信号，由此可见，全局曝光方式的图像传感器，像素阵列中的每个像素采集图像信号时，运动的实物可看作是静止不动的。所以全局曝光方式的图像传感器，适合采集运动实物的图像。

在现有技术中，CMOS图像传感器一般采用四晶体管像素(4T)结构。如图1所示，是采用CMOS图像传感器4T有源像素结构的示意图，包括虚线框内的切面示意图和虚线框外的电路示意图两部分。4T有源像素的元器件包括：光电二极管区101、电荷传输晶体管102、复位晶体管103、漂浮有源区FD、源跟随晶体管104、选择晶体管105、列位线106；其中101置于半导体基体中，STI为浅槽隔离区，N+区为晶体管源漏有源区；Vtx为电荷传输晶体管102的栅极端，Vrst为复位晶体管103的栅极端，Vsx为选择晶体管105的栅极端，Vdd为电源电压。光电二极管区101接收外界入射的光线，产生光电信号；开启电荷传输晶体管102，将光电二极管区101中的光电信号转移至漂浮有源区FD区后，由源跟随晶体管104所探测到的漂浮有源区FD势阱内电势变化信号经列位线106读取并保存。

若全局曝光方式的图像传感器使用4T像素结构，可以将像素阵列中的每个像素光电二极管区采集到的光电电荷至漂浮有源区FD区，然后再逐个读取。但现有技术中的漂浮有源区FD区，设置有接触孔，并且N+区硅表面因缺陷和应力引起较大的漏电，致使漂浮有源区FD区不适合存储光电电荷太长时间，否则会使后读取的像素信号失真。因此，现有技术中的像素不适合用于全局曝光方式的图像传感器。

发明内容

本发明的目的是提供一种适合用于全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的全局曝光方式的图像传感器像素结构，包括置于半导体基体中的光电二极管区，电荷传输晶体管，复位晶体管，源跟随晶体管，选择晶体管，还包括设于光电二极管区外围的多晶硅环和薄氧化层环、晶体管电容器件、N型离子区；

所述多晶硅环位于光电二极管区侧壁，所述多晶硅环与光电二极管区之间设置有薄氧化层环，多晶硅环用来控制光电二极管区有无电场；

所述晶体管电容器件位于所述N型离子区中，用来存储光电二极管区收集到的光电电荷。

本发明的上述的全局曝光方式的图像传感器像素结构的控制方法，包括步骤：

a、N型离子区复位操作，晶体管电容器件栅极、多晶硅环处于低电平，低电平电压为0V，开启复位晶体管、电荷传输晶体管，时间持续1us～10us，清除N型离子区电荷后，关闭复位晶体管、电荷传输晶体管；

b、光电二极管区积分操作，在N型离子区复位操作后，复位晶体管、电荷传输晶体管处于关闭状态，将晶体管电容器件的栅极和多晶硅环从低电平置为高电平，高电平电压为1V～电源电压，持续积分周期时间后，将多晶硅环电势从高电平置为低电平，光电二极管区积分完毕；

c、等待像素进一步操作，等待时间为0s～1s，等待时间为读取其它像素信号操作时间；

d、漂浮有源区复位操作，多晶硅环处于低电平，晶体管电容器件栅极处于高电平，电荷传输晶体管处于关闭状态，开启复位晶体管，持续时间为1us～10us，漂浮有源区的电荷清除完毕后，关闭复位晶体管；

e、读取复位信号操作，漂浮有源区复位操作完毕后，读取漂浮有源区的复位信号；

f、光电电荷转移操作，多晶硅环处于低电平，复位晶体管处于关闭状态，开启电荷传输晶体管，然后将晶体管电容器件的栅极从高电平置为低电平，光电电荷转移完毕后，关闭电荷传输晶体管；

g、读取光电信号操作，光电电荷转移操作完毕后，读取漂浮有源区的光电信号。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的全局曝光方式的图像传感器像素结构及其控制方法，由于像素中多晶硅环位于光电二极管区侧壁，并且两者之间设置有薄氧化层，多晶硅环为高电平时在光电二极管区感应出电场，为低电平时不感应出电场，光电二极管区的积分时间为多晶硅环高电平时间；所述晶体管电容器件位于N型离子区中，晶体管电容用来存储光电二极管区收集到的光电电荷，适用于全局曝光方式的图像传感器。

附图说明

图1是现有技术的图像传感器的像素结构示意图。

图2是本发明实施例中的图像传感器的像素结构示意图。

图3是本发明实施例中的图像传感器像素中图2所示切线1位置的切面示意图。

图4是本发明实施例中的图像传感器像素中图2所示切线2位置的切面示意图。

图5是本发明实施例中的图像传感器像素工作的时序控制示意图。

图6是本发明实施例中的图像传感器像素工作时，光电二极管区开始积分前进行N型离子区复位操作的势阱示意图。

图7是本发明实施例中的图像传感器像素工作时，光电二极管区积分过程的势阱示意图。

图8是本发明实施例中的图像传感器像素工作时，等待像素进一步操作时的势阱示意图。

图9是本发明实施例中的图像传感器像素工作时，进行光电电荷转移操作的势阱示意图。

图10是本发明实施例中的图像传感器像素工作时，进行读取光电信号操作时的势阱示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其较佳的具体实施方式是：

包括置于半导体基体中的光电二极管区，电荷传输晶体管，复位晶体管，源跟随晶体管，选择晶体管，还包括设于光电二极管区外围的多晶硅环和薄氧化层环、晶体管电容器件、N型离子区；

所述多晶硅环位于光电二极管区侧壁，所述多晶硅环与光电二极管区之间设置有薄氧化层环，多晶硅环用来控制光电二极管区有无电场；

所述晶体管电容器件位于所述N型离子区中，用来存储光电二极管区收集到的光电电荷。

所述多晶硅环在所述N型离子区区域开口，所述N型离子区与所述光电二极管区接触，所述N型离子区为所述电荷传输晶体管的源极；

所述多晶硅环的外围为浅槽隔离区。

所述多晶硅环在半导体基体中的深度大于等于0.5um、宽度大于等于0.1um；

所述晶体管电容器件的栅极与所述N型离子区的边缘的距离大于等于0.1um，所述晶体管电容器件的栅极面积大于等于0.01um²；

所述多晶硅环与所述光电二极管区之间的薄氧化层环的厚度为3nm～15nm；

所述N型离子区与浅槽隔离区的距离大于等于0.1um，其深度小于等于0.5um。

所述光电二极管区硅表面设置有P+型Pin层，所述晶体管电容器件的源漏有源区区域的硅表面设置有P+型Pin层，所述P+型Pin层的厚度小于等于0.2um。

所述N型离子区、晶体管电容器件、电荷传输晶体管上方覆盖有遮光金属。

所述N型离子区的N型离子浓度为1E15Atom/cm³～5E17Atom/cm³；

所述P+型Pin层的P型离子浓度大于等于5E17Atom/cm³；

所述半导体基体为P型半导体基体，其P型离子浓度为1E12Atom/cm³～5E15Atom/cm³。

所述N型离子区的N型离子是磷离子或砷离子，所述P型离子是硼离子。

本发明的上述的全局曝光方式的图像传感器像素结构的控制方法，其较佳的具体实施方式是：

包括步骤：

a、N型离子区复位操作，晶体管电容器件栅极、多晶硅环处于低电平，低电平电压为0V，开启复位晶体管、电荷传输晶体管，时间持续1us～10us，清除N型离子区电荷后，关闭复位晶体管、电荷传输晶体管；

b、光电二极管区积分操作，在N型离子区复位操作后，复位晶体管、电荷传输晶体管处于关闭状态，将晶体管电容器件的栅极和多晶硅环从低电平置为高电平，高电平电压为1V～电源电压，持续积分周期时间后，将多晶硅环电势从高电平置为低电平，光电二极管区积分完毕；

c、等待像素进一步操作，等待时间为0s～1s，等待时间为读取其它像素信号操作时间；

d、漂浮有源区复位操作，多晶硅环处于低电平，晶体管电容器件栅极处于高电平，电荷传输晶体管处于关闭状态，开启复位晶体管，持续时间为1us～10us，漂浮有源区的电荷清除完毕后，关闭复位晶体管；

e、读取复位信号操作，漂浮有源区复位操作完毕后，读取漂浮有源区的复位信号；

f、光电电荷转移操作，多晶硅环处于低电平，复位晶体管处于关闭状态，开启电荷传输晶体管，然后将晶体管电容器件的栅极从高电平置为低电平，光电电荷转移完毕后，关闭电荷传输晶体管；

g、读取光电信号操作，光电电荷转移操作完毕后，读取漂浮有源区的光电信号。

在CMOS图像传感器中，为了获得高品质的图像，本发明从优化像素结构及其工艺结构入手，在现有技术中的图像传感器像素结构中，在光电二极管区周围侧壁添加多晶硅环和薄氧化层环，用来控制光电二极管区有无电场，光电二极管区有电场时积分，无电场时不能分离出光子激发出的正负电荷，因而光电二极管区无电场时不能积分；多晶硅环为高电平时，会在光电二极管区感应出电场，其电场方向指向光电二极管区中心位置，光电二极管区的积分周期为多晶硅环的高电平时长。本发明的另一特征是，添加晶体管电容器件用来存储光电二极管区收集到的光电电荷，晶体管电容器件的源漏区与多晶硅环附近的光电二极管区相接触，光电二极管区产生光电电荷在电场作用下移动到薄氧化层环附近的硅表面，因为晶体管电容器件源漏区的电势高于薄氧化层环附近的硅表面电势，光电电荷会继续移动到晶体管电容器件源漏区；晶体管电容器件的源漏有源区设置有P+型Pin层，不设置接触孔，所以漏电小，适合用于存储光电电荷较长时间。因此，本发明的像素适用于全局曝光方式的图像传感器。

实施例一

本发明的图像传感器像素结构如图2所示，包含虚线框内的平面部分和虚线框外的电路部分示意图。图2中，201为光电二极管区，202为电荷传输晶体管，203为复位晶体管，FD为漂浮有源区，204为源跟随晶体管，205为选择晶体管，206为信号输出端，207为晶体管电容器件，208为N型离子区，209为P+型Pin层，210为多晶硅环，211为薄氧化层环，212为浅槽隔离区；其中，电荷传输晶体管202的栅极端为Vtx，复位晶体管203的栅极端为Vrst，选择晶体管205的栅极端为Vsx，Vdd为电源电压，FD为漂浮有源区，切线1和切线2表示切面的位置。图2所示，多晶硅环210环绕光电二极管区201四周，并且在N型离子区208区开口，N型离子区208区与薄氧化层环211附近的光电二极管区201相接触，晶体管电容器件207设置在N型离子区208区，N型离子区208区为电荷传输晶体管202的源极有源区，所述P+型Pin层209覆盖在光电二极管区201和N型离子区208的表面；所述薄氧化层环211位于多晶硅环210与光电二极管区201之间，多晶硅环210的外围为浅槽隔离区212。所述多晶硅环210在半导体基体中的宽度大于等于0.1um，薄氧化层环211的厚度为3nm～15nm，晶体管电容器件207的栅极多晶硅与N型离子区208的边缘距离大于等于0.1um，晶体管电容器件207的栅极多晶硅的面积大于等于0.01um²，N型离子区208与浅槽隔离区212的距离大于等于0.1um。多晶硅环210的端点是Vct1，晶体管电容器件207的栅极端为Vct2。

图2所示切线1位置的切面示意图，如图3所示。图3中，多晶硅环210的电势为高电平时，在光电二极管区201中感应出电场，如图3中光电二极管区201所示，其电场方向垂直图示切面指向外部，光电二极管区201电场范围深度与多晶硅环210的深度相同，光电二极管区201接受到入射光，在电场的作用下负电荷电子移动到高电势区。图3所示的213为遮光金属层，N型离子区208不会受到光线干扰。图3所示，209为P+型Pin层，其厚度小于等于0.2um，P型离子浓度大于等于5E17Atom/cm³；N型离子区208深度小于等于0.5um，N型离子浓度为1E15Atom/cm³～5E17Atom/cm³。所述半导体基体为P型半导体基体，其P型离子浓度为1E12Atom/cm³～5E15Atom/cm³。所述N型离子区的N型离子可以是磷离子，也可以是砷离子；所述P型离子是硼离子。

图2所示切线2位置的切面示意图，如图4所示。图4中，多晶硅环210的深度大于等于0.5um，多晶硅环210的外侧是浅槽隔离区212，多晶硅环210的下端是浅槽隔离区212；所述电场线方向，从薄氧化层环211指向光电二极管区201中心位置；图4所示，光电二极管区201存在电场，在入射光的作用下，产生电荷，电荷在电场的作用下，移动到薄氧化层环211附近的硅表面。

实施例二

本发明的图像传感器像素工作的时序控制示意图，如图5所示。图5仅示出了与本发明相关的时序控制图，其它时序未示出，其中，Vrst时序为复位晶体管203栅极端的时序，Vct1时序为多晶硅环210的时序，Vct2时序为晶体管电容器件207栅极端的时序，Vtx时序为电荷传输晶体管202栅极端的时序，SH时序高电平脉冲表征像素信号读取操作。图5所示，时间轴上501～507表示在像素时序操作中的各种操作点，501时间位置表征像素积分前N型离子区复位操作，502时间位置表征光电二极管区201积分操作，503时间位置表征像素等待操作，504时间位置表征漂浮有源区复位操作，505时间位置表征读取漂浮有源区复位信号操作，506时间位置表征光电电荷转移操作，507时间位置表征读取漂浮有源区光电信号操作。复位晶体管203栅极端Vrst、电荷传输晶体管202栅极端Vtx为高电平时，分别表示晶体管复位晶体管203、电荷传输晶体管202处于开启状态，低电平时，分别表示关闭状态。所述高电平电压为1V～电源电压，低电平电压为0V。

图6～图10分别示出了，在进行上述501、502、503、506、507操作时，像素的势阱示意图。其中，601为光电二极管区201的势阱，602为N型离子区208的势阱，603为漂浮有源区FD区势阱，604为电源有源区势阱；Vpin为602势阱区最高电势，即N型离子区208区的完全耗尽电势，Vreset为漂浮有源区FD区复位电势，Vdd为电源电压；所述601势阱最高电势小于等于Vpin。所示虚线表示晶体管处于关闭时的沟道电势。

下面，结合示意图5～图10，详细地阐述本发明图像传感器像素的工作方法步骤及其工作原理。

首先，N型离子区复位操作，晶体管电容器件207栅极Vct2、多晶硅环210的Vct1处于低电平，低电平电压为0V，开启复位晶体管203、电荷传输晶体管202，即将电荷传输晶体管202和复位晶体管203的栅极端Vtx和Vrst分别置为高电平，时间持续1us～10us，清除N型离子区电荷后，关闭复位晶体管203、电荷传输晶体管202，即将电荷传输晶体管202和复位晶体管203的栅极端Vtx和Vrst分别置为低电平。所述N型离子区复位操作如图5中的501时间位置操作，N型离子区复位操作的势阱示意图如图6所示。图6中，601势阱电势为0V，无电荷；602势阱区的电荷通过电荷传输晶体管202的沟道转移到603势阱区，进而再通过复位晶体管203的沟道转移到604势阱区，最终被电源吸收；602势阱区电荷清除完毕后，关闭晶体管电荷传输晶体管202。

进一步，光电二极管区201积分操作，在N型离子区208复位操作后，复位晶体管203、电荷传输晶体管202处于关闭状态，将晶体管电容器件207的栅极Vct2和多晶硅环Vct1从低电平置为高电平，高电平电压为1V～电源电压，持续积分周期时长后，将多晶硅环Vct1电势从高电平置为低电平，光电二极管区201积分完毕。所述光电二极管区201积分操作如图5中的502时间位置的操作，光电二极管区201积分操作时的势阱示意图如图7所示。图7中，多晶硅环Vct1为高电平，在光电二极管区201感应出电场，其电场势阱图为601势阱区，601势阱区的最高电势低于602势阱区的最高电势Vpin；晶体管电容器件207的栅极Vct2为高电平，在602势阱的基础上，进而感应出更深的势阱701区；光电二极管区积分过程，601势阱区不断产生光电电荷，601势阱区的光电电荷不断流向602势阱区，进而流到701势阱区，被701势阱区存储。像素积分周期后，将多晶硅环Vct1置为低电平，则601势阱区无电场，不会产生光电电荷，像素积分完毕。

进一步，等待像素进一步操作，等待时间为0s～1s，等待时间为读取其它像素信号操作时间。所述等待像素进一步操作的操作如图5中的503时间位置操作，其势阱示意图如图8所示，多晶硅环Vct1、电荷传输晶体管202的栅极端Vtx、复位晶体管203的栅极端Vrst为低电平，晶体管电容器件207的栅极端Vct2为高电平，601势阱区不会产生光电电荷，所以光电电荷被存储到701势阱区。晶体管电容器件207的602势阱区不设置接触孔，并且设置有P+型Pin层保护，所以漏电小，可存储电荷较长时间。

进一步，漂浮有源区FD复位操作，多晶硅环Vct1处于低电平，晶体管电容器件207栅极Vct2处于高电平，电荷传输晶体管202处于关闭状态，开启复位晶体管203，即将复位晶体管203的栅极端Vrst置为高电平，持续时间为1us～10us，漂浮有源区的电荷清除完毕后，关闭复位晶体管203，即将复位晶体管203的栅极端Vrst置为低电平。所述漂浮有源区FD复位操作如图5中的504时间位置的操作。

进一步，读取复位信号操作，漂浮有源区复位操作完毕后，读取漂浮有源区的复位信号。所述读取复位信号操作如图5中505时间位置的操作，将SH时序做一高电平脉冲操作，表示读取像素信号。

进一步，光电电荷转移操作，多晶硅环的电势Vct1处于低电平，复位晶体管203处于关闭状态，开启电荷传输晶体管202，即将电荷传输晶体管202的栅极端Vtx置为高电平，然后将晶体管电容器件207的栅极端Vct2从高电平置为低电平，时间持续1us～10us，光电电荷转移完毕后，关闭电荷传输晶体管202，即将电荷传输晶体管202的栅极端Vtx置为低电平。所述光电电荷转移操作如图5中的506时间位置的操作，其势阱示意图如图9所示。图9中，电荷传输晶体管202为开启状态，701势阱区中的光电电荷因为晶体管电容器件207的栅极端Vct2从高电平置为低电平而被驱赶到602势阱区，进而通过电荷传输晶体管202的沟道转移到603势阱区，转移电荷完毕后，关闭电荷传输晶体管202。

最后，读取光电信号操作，光电电荷转移操作完毕后，读取漂浮有源区的光电信号。所述读取光电信号操作如图5中的507时间位置的操作，SH时序做一高电平脉冲操作，表示读取像素信号。所述读取光电信号操作时的势阱示意图，如图10所示。图10中，多晶硅环Vct1、晶体管电容器件207的栅极端Vct2处于低电平，电荷传输晶体管202和复位晶体管203处于关闭状态，602势阱区无电荷，603势阱区存储所有光电二极管区积分时产生的光电电荷，此光电电荷降低了603势阱区的电势，电势降低的量即为光电电压信号。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种全局曝光方式的图像传感器像素结构，包括置于半导体基体中的光电二极管区，电荷传输晶体管，复位晶体管，源跟随晶体管，选择晶体管，其特征在于，还包括设于光电二极管区外围的多晶硅环和薄氧化层环、晶体管电容器件、N型离子区；

所述多晶硅环位于光电二极管区侧壁，所述多晶硅环与光电二极管区之间设置有薄氧化层环，多晶硅环用来控制光电二极管区有无电场；

所述晶体管电容器件位于所述N型离子区中，用来存储光电二极管区收集到的光电电荷。

2.根据权利要求1所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述多晶硅环在所述N型离子区区域开口，所述N型离子区与所述光电二极管区接触，所述N型离子区为所述电荷传输晶体管的源极；

所述多晶硅环的外围为浅槽隔离区。

3.根据权利要求2所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述多晶硅环在半导体基体中的深度大于等于0.5um、宽度大于等于0.1um；

所述晶体管电容器件的栅极与所述N型离子区的边缘的距离大于等于0.1um，所述晶体管电容器件的栅极面积大于等于0.01um²；

所述多晶硅环与所述光电二极管区之间的薄氧化层环的厚度为3nm～15nm；

所述N型离子区与浅槽隔离区的距离大于等于0.1um，其深度小于等于0.5um。

4.根据权利要求3所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述光电二极管区硅表面设置有P+型Pin层，所述晶体管电容器件的源漏有源区区域的硅表面设置有P+型Pin层，所述P+型Pin层的厚度小于等于0.2um。

5.根据权利要求4所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述N型离子区、晶体管电容器件、电荷传输晶体管上方覆盖有遮光金属。

6.根据权利要求5所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述N型离子区的N型离子浓度为1E15Atom/cm³～5E17Atom/cm³；

所述P+型Pin层的P型离子浓度大于等于5E17Atom/cm³；

所述半导体基体为P型半导体基体，其P型离子浓度为1E12Atom/cm³～5E15Atom/cm³。

7.根据权利要求6所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构，其特征在于，所述N型离子区的N型离子是磷离子或砷离子，所述P型离子是硼离子。

8.一种权利要求1至7任一项所述的全局曝光方式的图像传感器像素结构的控制方法，其特征在于，包括步骤：

a、N型离子区复位操作，晶体管电容器件栅极、多晶硅环处于低电平，低电平电压为0V，开启复位晶体管、电荷传输晶体管，时间持续1us～10us，清除N型离子区电荷后，关闭复位晶体管、电荷传输晶体管；

b、光电二极管区积分操作，在N型离子区复位操作后，复位晶体管、电荷传输晶体管处于关闭状态，将晶体管电容器件的栅极和多晶硅环从低电平置为高电平，高电平电压为1V～电源电压，持续积分周期时间后，将多晶硅环电势从高电平置为低电平，光电二极管区积分完毕；

c、等待像素进一步操作，等待时间为0s～1s，等待时间为读取其它像素信号操作时间；

d、漂浮有源区复位操作，多晶硅环处于低电平，晶体管电容器件栅极处于高电平，电荷传输晶体管处于关闭状态，开启复位晶体管，持续时间为1us～10us，漂浮有源区的电荷清除完毕后，关闭复位晶体管；

e、读取复位信号操作，漂浮有源区复位操作完毕后，读取漂浮有源区的复位信号；

f、光电电荷转移操作，多晶硅环处于低电平，复位晶体管处于关闭状态，开启电荷传输晶体管，然后将晶体管电容器件的栅极从高电平置为低电平，光电电荷转移完毕后，关闭电荷传输晶体管；

g、读取光电信号操作，光电电荷转移操作完毕后，读取漂浮有源区的光电信号。