CN113365006A - 像素及包括像素的图像传感器 - Google Patents

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Abstract

像素及包括像素的图像传感器。一种图像传感器的像素可以包括：第一控制节点和第二控制节点，其被配置为在基板中产生空穴电流；以及第一检测节点和第二检测节点，其被配置为捕获由入射光在基板中产生并通过空穴电流而迁移的电子。第一控制节点和第二控制节点各自可以包括设置在其中对应控制节点面对相同像素内的另一控制节点的区域中的第一表面以及连接至第一表面的多个第二表面，并且第一表面的面积大于多个第二表面中的任意一个的面积。

Description

像素及包括像素的图像传感器
技术领域
该专利文献中公开的技术和实现总体上涉及一种用于感测到目标对象的距离的图像传感器。
背景技术
图像传感器是用于利用半导体对入射在其上的光起反应以产生图像的特性来捕获图像的装置。近来，随着计算机工业和通信工业的发展，在诸如智能电话、数码相机、视频游戏设备、与IOT(物联网)一起使用的装置、机器人、安全相机和医疗微型相机之类的各种电子装置中，对高级图像传感器的需求不断增长。
图像传感器可以大致分为CCD(电荷耦合器件)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器。与CMOS图像传感器相比，CCD图像传感器产生更少噪声并且图像质量更好。然而，CMOS图像传感器具有更简单和更方便的驱动方案，因此在一些应用中CMOS图像传感器可以是优选的。CMOS图像传感器可以在单个芯片中集成信号处理电路，从而易于将传感器小型化以实现在产品中，并具有消耗更低功耗的额外益处。可以使用CMOS工艺技术来制造CMOS图像传感器，这导致制造成本低。CMOS图像感测装置由于其适于在移动装置中实现而被广泛使用。
对于通过使用图像传感器来测量范围和深度，已经进行了很多开发和研究。在包括安全装置、医疗装置、车辆、游戏机、VR/AR和/或移动装置的各个领域中，对测量范围和深度的技术的需求正在迅速增加。代表性技术包括三角测量、ToF(飞行时间)并且干涉测量法。在这些方法中，ToF方法由于其利用范围广、处理速度高及成本优势而变得流行。TOF方法使用发射的光和反射的光来测量距离。依据确定距离的是往返时间还是相位差，ToF方法可以分为两种不同的类型，即，直接方法和间接方法。直接方法通过计算往返时间来测量距离，而间接方法使用相位差来测量距离。由于直接方法适合于测量长距离，因此直接方法通常用于车辆中。间接方法适合于测量短距离，并且因此通常用于与短距离相关联且需要更快处理速度的游戏装置或移动相机。与直接类型的ToF系统相比，间接方法具有几个优点，包括电路更简单、存储器需求低以及成本相对低。
CAPD(电流辅助光子解调器)是在间接ToF传感器中使用的一种像素电路类型。在CAPD中，由通过施加基板电压而产生的多数载劣电流(majority current)在像素电路中产生电子，并且通过使用电场的电位差来检测产生的电子。由于使用了多数载劣电流，所以CAPD能够快速检测电子。此外，通过检测设置在深位置处的电子，CAPD具有极好的效率。
发明内容
所公开技术的各种实施方式涉及能够有效地执行高速距离感测操作的图像传感器。
在一个实施方式中，一种图像传感器的像素可以包括：第一控制节点和第二控制节点，其各自被配置为接收控制信号并响应于控制信号而在基板中产生空穴电流；以及第一检测节点和第二检测节点，其被布置为分别与第一控制节点和第二控制节点相对应，并被配置为捕获由入射光在基板中产生并通过空穴电流而移动的电子。第一控制节点和第二控制节点各自具有包括第一表面和连接至第一表面的第二表面的形状，并且第一控制节点的第一表面和第二控制节点的第一表面被设置成彼此面对。第一表面的面积大于第二表面中的任一个的面积。
在一个实施方式中，一种图像传感器可以包括检测入射光以产生指示由入射光携带的图像的像素信号的像素。该像素包括彼此相邻布置的第一电流辅助光子解调器(CAPD)像素和第二CAPD像素。第一CAPD像素的控制节点包括面对第一CAPD像素的另一控制节点的第一表面和面对第二CAPD像素的控制节点的第二表面。第一表面的面积大于第二表面的面积。
根据本实施方式，图像传感器能够在最小化与相邻像素的串扰和整个像素阵列的功耗的同时提高流过单位像素的空穴电流的传输效率。因此，尽管减小了CAPD像素的尺寸，但是图像传感器能够被设计为具有最佳性能。
附图说明
图1是示意性例示了根据实施方式的图像传感器的配置的配置图。
图2A是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的一个实施方式的平面图。
图2B是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图3A是图2A所示的像素的截面图。
图3B是图2B所示的像素的截面图。
图4A是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的另一实施方式的平面图。
图4B是例示了包括在图4A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图5A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的另一实施方式的平面图。
图5B是例示了包括在图5A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图6A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的又一实施方式的平面图。
图6B是例示了包括在图6A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图7A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的又一实施方式的平面图。
图7B是例示了包括在图7A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图8A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的再一实施方式的平面图。
图8B是例示了包括在图8A所示的像素中的检测节点的又一实施方式的平面图。
图9是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的又一实施方式的平面图。
图10是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的再一实施方式的平面图。
图11是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的又一实施方式的平面图。
图12是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的又一实施方式的平面图。
图13是图12所示的像素的截面图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述各种实施方式。然而，应当理解，本公开不限于特定实施方式，而是包括实施方式的各种修改、等同物和/或替代。
图1是示意性例示了根据实施方式的图像传感器的配置的配置图。
参照图1，图像传感器可以使用ToF(飞行时间)方法测量距目标对象1的距离。这样的图像传感器可以包括光源10、透镜模块20、像素阵列30和控制块40。
光源10响应于来自控制块40的时钟信号MLS(调制光信号)而将光发射到目标对象1上。光源10可以是发射特定波长的光(例如，近红外光、红外光或可见光)的LD(激光二极管)或LED(发光二极管)、NIR(近红外激光器)、点光源、白光灯、组合有单色仪的单色光源、或其它激光光源的组合。例如，光源10可以发射具有800nm至1000nm的波长的红外光。从光源10发射的光可以是以预定频率调制的光。为了便于描述，图1仅示出了一个光源10。然而，可以在透镜模块20周围布置多个光源。
透镜模块20可以收集从目标对象1反射的光，并且将收集的光聚焦在像素阵列30的像素PX上。例如，透镜模块20可以包括具有玻璃或塑料表面的聚焦透镜或圆柱光学元件。透镜模块20可以包括与光轴对准的多个透镜。
像素阵列30可以包括以2D矩阵结构连续布置的多个单位像素PX，例如，在列方向和行方向上连续布置的多个单位像素PX。单位像素PX可以形成在半导体基板上，并且单位像素PX中的每一个可以将通过透镜模块20入射的光转换成与光的强度相对应的电信号，并且将该电信号作为像素信号输出。此时，像素信号可以是不指示目标对象1的颜色而是指示距目标对象1的距离的信号。单位像素PX中的每一个可以是CAPD(电流辅助光子解调器)像素。下面将参照图2A以及以下来描述单位像素PX的详细结构和操作。
控制块40可以控制光源10，以将光发射到目标对象1上，并且驱动像素阵列30的单位像素PX，以处理与从目标对象1反射的光相对应的像素信号，从而测量距目标对象1的表面的距离。
控制块40可以包括控制电路41、光源驱动器42、定时控制器43和逻辑电路44。
控制电路41可以响应于从定时控制器43输出的定时信号而驱动像素阵列30的单位像素PX。例如，控制电路41可以生成能够选择并控制多条行线当中的一条或更多条行线的控制信号。这样的控制信号可以包括：用于在基板内产生空穴电流的解调控制信号；用于控制复位晶体管的复位信号；用于控制累积在检测节点中的光电电荷的传输的传输信号；以及用于控制选择晶体管的选择信号。图1例示了控制电路41沿像素阵列30的列方向(或垂直方向)设置。然而，根据实施方式，控制电路41的至少一部分(例如，用于产生解调控制信号的电路)可以设置为在像素阵列30的行方向(或水平方向)上延伸。
光源驱动器42可以在定时控制器43的控制下，生成能够驱动光源10的时钟信号MLS。时钟信号MLS可以是以预定频率调制的信号。
定时控制器43可以生成用于控制控制电路41、光源驱动器42和逻辑电路44的操作的定时信号。
逻辑电路44可以在定时控制器43的控制下，通过处理从像素阵列30输出的像素信号来生成数字信号形式的像素数据。对于该操作，逻辑电路44可以包括用于对从像素阵列30输出的像素信号执行相关双采样的CDS(相关双采样器)。逻辑电路44可以包括用于将来自CDS的输出信号转换成数字信号的模数转换器。此外，逻辑电路44可以包括缓冲电路，该缓冲电路临时存储从模数转换器输出的像素数据并且在定时控制器43的控制下，将像素数据输出到外部。由于像素阵列30由CAPD像素组成，所以像素阵列30的每列的两条列线可以设置为传送像素信号，并且还可以针对各条列线设置用于处理从列线输出的像素信号的组件。
光源10可以朝着图像传感器要捕获的场景发射以预定频率调制的调制光，并且图像传感器可以感测从场景内的目标对象1反射的调制光(即，入射光)，并且产生每个单位像素PX的深度信息。在调制光和入射光之间，由于图像传感器和目标对象1之间的距离而存在时间延迟。这种时间延迟表现为图像传感器所生成的信号与用于控制光源10的时钟信号MLS之间的相位差。图像处理器(未示出)可以通过计算在从图像传感器输出的信号中出现的相位差，来生成包含每个单位像素PX的深度信息的深度图像。
图2A是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的一个实施方式的平面图。图2B是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。图3A是图2A所示的像素的截面图。图3B是图2B所示的像素的截面图。
图2A例示了包括以2×2矩阵布置以彼此相邻的第一像素P1至第四像素P4的平面图200，并且像素阵列30可以包括以矩阵形状布置的第一像素P1至第四像素P4。第一像素P1至第四像素P4中的每一个具有基本相似的结构。
第一像素P1可以包括第一控制节点210和第二控制节点220以及第一检测节点215和第二检测节点225。第一控制节点210和第一检测节点215可以组成第一解调节点(或第一抽头)，而第二控制节点220和第二检测节点225可以组成第二解调节点(或第二抽头)。图2A例示了包括第一控制节点210和第一检测节点215的第一解调节点以及包括第二控制节点220和第二检测节点225的第二解调节点在第一像素P1内沿着与像素阵列30的列方向平行的线布置。然而，公开的技术不限于此，并且其它实现也是可以的。例如，包括第一控制节点210和第一检测节点215的第一解调节点以及包括第二控制节点220和第二检测节点225的第二解调节点可以沿着与像素阵列30的行方向平行的线布置。
第一检测节点215可以设置为围绕第一控制节点210，并且第二检测节点225可以设置为围绕第二控制节点220。通过设置为围绕第一控制节点210和第二控制节点220，第一检测节点215和第二检测节点225可以更容易地捕获沿着由第一控制节点210和第二控制节点220形成的空穴电流迁移的信号载流子。在一些实现中，第一检测节点215和第二检测节点225可以分别围绕第一控制节点210和第二控制节点220的仅一部分，而不是分别完全围绕第一控制节点210和第二控制节点220。在这种情况下，第一控制节点210和第二控制节点220的至少一部分被配置为开口的，而不是设置为封闭形状。
第二像素P2可以包括第一控制节点230和第二控制节点240以及第一检测节点235和第二检测节点245。第三像素P3可以包括第一控制节点250和第二控制节点260以及第一检测节点255和第二检测节点265。第四像素P4可以包括第一控制节点270和第二控制节点280以及第一检测节点275和第二检测节点285。
第二像素P2至第四像素P4中包括的第一控制节点230、250和270以及第一检测节点235、255和275可以分别组成第二像素P2至第四像素P4的第一解调节点(或第一抽头)，第二像素P2至第四像素P4中包括的第二控制节点240、260和280以及第二检测节点245、265和285可以分别组成第二像素P2至第四像素P4的第二解调节点(或第二抽头)。由于第二像素P2至第四像素P4可以具有与第一像素P1相对应的结构，因此这里将省略其相同的描述。
第一像素P1至第四像素P4中的每一个还可以包括布线、浮置扩散和一个或更多个晶体管，所述一个或更多个晶体管用于向相应像素施加驱动信号，从相应像素生成像素信号并读取像素信号。然而，为了便于描述，在图2A中省略了布线、浮置扩散和一个或更多个晶体管。
图3A例示了沿着图2A的线A-A′截取的截面300。
首先，将描述第一像素P1。在第一像素P1中，第一检测节点215可以设置在第一控制节点210的左侧和右侧上。此外，第二检测节点225可以设置在第二控制节点220的左侧和右侧上。
第一控制节点210和第二控制节点220以及第一检测节点215和第二检测节点225可以形成在基板295中。基板295可以是P型半导体基板。如图3A所示，第一控制节点210和第二控制节点220可以是P型杂质区域，并且第一检测节点215和第二检测节点225可以是N型杂质区域。在一些实现中，第一控制节点210和第二控制节点220以及第一检测节点215和第二检测节点225中的每一个可以包括具有不同掺杂浓度的多个杂质层。例如，第一控制节点210和第二控制节点220中的每一个可以具有其中从基板295的顶表面依次层叠具有相对高杂质浓度的P+区域和具有相对低杂质浓度的P-区域的结构。例如，第一检测节点215和第二检测节点225中的每一个可以具有其中从基板295的顶表面依次层叠具有相对高杂质浓度的N+区域和具有相对低杂质浓度的N-区域的结构。
第一控制节点210和第二控制节点220中的每一个从基板295的顶表面起的深度可以大于第一检测节点215和第二检测节点225中的每一个从基板295的顶表面起的深度。通过这样的结构，在第一控制节点210和第二控制节点220之间的空穴电流HC可以更容易地流动，而不受第一检测节点215和第二检测节点225的干扰。
分别包括在第一像素P1和第二像素P2中的第一解调节点和第二解调节点可以通过绝缘层290物理地隔离。此外，第一控制节点210和第一检测节点215也可以通过绝缘层290物理地隔离，并且第二控制节点220和第二检测节点225也可以通过绝缘层290物理地隔离。绝缘层290可以是氧化物层，但是所公开的技术不限于此。在一些实现中，可以通过使用STI(浅沟槽隔离)工艺在基板295中形成沟槽并且用绝缘材料间隙填充沟槽的工序来形成绝缘层290。
图2B例示了包括第一像素P1至第四像素P4的平面图200′，第一像素P1至第四像素P4包括具有与图2A中所示的检测节点215、225、235、245、255、265、275和285不同形状的检测节点215′、225′、235′、245′、255′、265′、275′和285′，并且图3B例示了检测节点215′、225′、235′、245′、255′、265′、275′和285′中的一些的截面图300′。与图2A和图3A所示的实现不同，在第一控制节点210和第一检测节点215′之间以及第二控制节点220和第二检测节点225′之间不设置单独的绝缘层。第一检测节点215′和第二检测节点225′可以形成为在分别邻接第一控制节点210和第二控制节点220的同时分别围绕第一控制节点210和第二控制节点220。在这种情况下，第一控制节点210和第一检测节点215′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点220和第二检测节点225′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。因此，尽管第一检测节点215′和第二检测节点225′的面积增加，但是第一检测节点215′和第二检测节点225′可以分别靠近第一控制节点210和第二控制节点220设置，这使得能够确保第一检测节点215′和第二检测节点225′的检测性能。
参照图3A，图像传感器可以是通过基板295的前表面(图3A中的顶表面)接收入射光的FSI(正面照明)型图像传感器。在一些实现中，图像传感器可以是通过基板295的背表面(图3A的底表面)接收入射光的BSI(背面照明)型图像传感器。
第一控制节点210和第二控制节点220可以分别从控制电路41接收第一解调控制信号和第二解调控制信号。第一解调控制信号和第二解调控制信号之间的电位差产生电场(或空穴电流)，以控制响应于入射光而在基板295中产生的信号载流子的流动。
第一检测节点215和第二检测节点225可以执行捕获信号载流子的功能，并且分别联接至具有特定电容的第一浮置扩散和第二浮置扩散。第一浮置扩散和第二浮置扩散中的每一个可以联接到用于复位相应浮置扩散的复位晶体管和用于根据相应浮置扩散的电位来生成电信号的源极跟随器。源极跟随器可以联接到选择晶体管，该选择晶体管用于将从源极跟随器输出的电信号输出到列线。因此，与第一检测节点215和第二检测节点225捕获的信号载流子相对应的信号可以被分别输出到独立的列线。可以从控制电路41提供用于控制复位晶体管的复位控制信号和用于控制选择晶体管的选择控制信号。
此后，将更详细地描述第一像素P1的操作。该操作发生在第一区段和第二区段期间，在第一区段中，施加到第一控制节点210的第一解调控制信号具有比施加到第二控制节点220的第二解调控制信号更高的电压，在第二区段中，施加到第一控制节点210的第一解调控制信号具有比施加到第二控制节点220的第二解调控制信号更低的电压。
在第一区段中，基板295可以接收入射光并且对入射光进行光电转换。入射光可以被光电转换，以根据入射光的强度在基板295中产生电子空穴对。此时，控制电路41可以向第一控制节点210施加第一解调控制信号，并且向第二控制节点220施加第二解调控制信号。这里，第一解调控制信号可以具有比第二解调控制信号更高的电压。例如，第一解调控制信号的电压可以是1.2V，并且第二解调控制信号的电压可以是0V。
由于第一解调控制信号和第二解调控制信号之间的电压差，可以在第一控制节点210和第二控制节点220之间产生电场，并且空穴电流HC可以从第一控制节点210流向第二控制节点220。基板295内的空穴可以朝向第二控制节点220迁移，并且基板295内的电子可以朝向第一控制节点210迁移。
因此，可以响应于入射光的强度而在基板295中产生电子，并且电子朝向第一控制节点210迁移，以被与第一控制节点210相邻的第一检测节点215捕获。因此，基板295内的电子可以用作检测入射光的强度的信号载流子。
由第一检测节点215捕获的电子可以累积在第一浮置扩散中并改变第一浮置扩散的电位，并且源极跟随器和选择晶体管可以将与第一浮置扩散的电位相对应的电信号输出到列线。这样的电信号可以是图像信号，并且通过与参考信号的CDS以及模数转换而生成为图像数据，该参考信号是与第一浮置扩散被复位晶体管复位之后第一浮置扩散的电位相对应的电信号。
在第一区段之后的第二区段中，基板295可以接收入射光并且对入射光进行光电转换。入射光可以被光电转换，以根据入射光的强度在基板295中产生电子空穴对。此时，控制电路41可以向第一控制节点210施加第一解调控制信号，并且向第二控制节点220施加第二解调控制信号。这里，第一解调控制信号可以具有比第二解调控制信号更低的电压。例如，第一解调控制信号的电压可以是0V，并且第二解调控制信号的电压可以是1.2V。
由于第一解调控制信号和第二解调控制信号之间的电压差，可以在第一控制节点210和第二控制节点220之间产生电场，并且电流可以从第二控制节点220流向第一控制节点210。因此，基板295内的空穴可以朝向第一控制节点210迁移，并且基板295内的电子可以朝向第二控制节点220迁移。
因此，可以响应于入射光的强度而在基板295中产生电子，并且电子朝向第二控制节点220迁移，以被与第二控制节点220相邻的第二检测节点225捕获。因此，基板295内的电子可以用作用于检测入射光的强度的信号载流子。
由第二检测节点225捕获的电子可以累积在第二浮置扩散中并改变第二浮置扩散的电位，并且源极跟随器和选择晶体管可以将与第二浮置扩散的电位相对应的电信号输出到列线。这样的电信号可以是图像信号，并且通过与参考信号的CDS和模数转换而生成为图像数据，该参考信号是与第二浮置扩散被复位晶体管复位之后第二浮置扩散的电位相对应的电信号。
图像处理器(未示出)可以通过对在第一区段中获取的图像数据和在第二区段中获取的图像数据执行运算来计算相位差，计算深度信息，基于对应像素的相位差获得指示距目标对象1的距离的深度信息，并且生成包括对应像素的深度信息的深度图像。
由于第二像素P2的结构和操作与第一像素P1的结构和操作基本相同，因此在此省略其详细描述。
第一像素P1和第二像素P2彼此相邻设置。当向第一像素P1的第一控制节点210和第二像素P2的第一控制节点230施加相同的第一解调控制信号时，可以在包括于不同像素中的控制节点之间形成电场。例如，不仅可以在第一控制节点210和施加了第二解调控制信号的第二控制节点220之间形成电场，而且还可以在第一控制节点230和第二控制节点220之间形成电场。在第一控制节点230和第二控制节点220之间很可能产生空穴电流。然而，第一控制节点230和第二控制节点220之间的空穴电流可以将在第一像素P1和第二像素和P2之间的边界周围产生的电子诱导至第一检测节点235，从而引起噪声(或串扰)。此外，可能产生不期望的空穴电流，从而增加了图像传感器的功耗。
返回参照图2A，第一像素P1的第一控制节点210可以具有其中面对第一像素P1的第二控制节点220的第一表面211的水平长度大于不面对第一像素P1的第二控制节点220的多个第二表面212中的任何一个的水平长度的多边形形状。与第一控制节点210的第二表面212相比，第一控制节点210的第一表面211更靠近第二控制节点220。图2A例示了第一控制节点210具有梯形形状，但是所公开的技术不限于此，并且其它实现也是可以的。例如，第一控制节点210可以具有三角形形状。在本实施方式中，水平长度可以表示在平面图上特定表面的长度。
第一像素P1的第二控制节点220可以具有其中面对第一像素P1的第一控制节点210的第一表面221的水平长度大于不面对第一像素P1的第一控制节点210的多个第二表面222中的任何一个的水平长度的多边形形状。图2A例示了第二控制节点220具有梯形形状，但是所公开的技术不限于此。例如，第二控制节点220可以具有三角形形状。
在第一像素P1中，第一控制节点210和第二控制节点220设置为彼此面对。与第一控制节点210的第二表面212相比，第一控制节点210的第一表面211可以更靠近第二控制节点220设置。与第二控制节点220的第二表面222相比，第二控制节点220的第一表面221可以设置为面对第一控制节点210。第一控制节点210的第二表面212和第二控制节点220的第二表面222可以直接/间接连接到相应的第一表面211和221。
第二像素P2至第四像素P4的第一控制节点230、250和270以及第二控制节点240、260和280可以具有与第一像素P1的第一控制节点210和第二控制节点220的形状和设置方向相对应的形状和设置方向。
在施加有不同电压的两个控制节点之间流动的空穴电流随着(1)控制节点之间的电位差增加，(2)控制节点之间的距离减小，和/或(3)控制节点的彼此面对的表面的面积增加而增加。因此，满足条件(1)至(3)中的至少一个，在两个控制节点之间流动的空穴电流增加。另一方面，在施加有不同电压的控制节点之间流动的空穴电流随着(1)控制节点之间的电位差减小，(2)控制节点之间的距离增加，和/或(3)控制节点的彼此面对的表面的面积减小而减小。因此，满足条件(1)至(3)中的至少一个，在两个控制节点之间流动的空穴电流减小。空穴电流可以由控制节点之间的电位差以及控制节点之间的电阻决定。控制节点之间的电阻随着(1)控制节点之间的距离增加，和/或(2)控制节点的彼此面对的表面的面积减小而增加。在本实施方式中，假设施加有不同电压的控制节点之间的电位差是恒定的。
因此，在第二控制节点220与第二控制节点220周围的控制节点210、230、250和270中的一个之间的空穴电流的幅值当中，由于第一控制节点210最接近第二控制节点220并且其面对第二控制节点220的表面具有最大面积，因此在第二控制节点220与第一控制节点210之间流动的空穴电流具有最大的幅值。由于第一控制节点230、250和270距第二控制节点220相对较远并且其分别面向第二控制节点220的表面具有相对窄或较小的面积，因此第二控制节点220与第一控制节点230、250和270中的一个之间的空穴电流具有相对小的幅值。
因此，能够减少彼此相邻的像素之间的串扰，并且能够减少不必要的功耗。
当第一控制节点210、230、250和270以及第二控制节点220、240、260和280具有圆形形状或正方形形状时，第二控制节点220的面对第一控制节点230的表面可以具有与第二控制节点220的面对第一控制节点210的表面相等或相似的水平长度。在这种情况下，随着第二控制节点220和第一控制节点230之间流动的空穴电流增加，相邻像素之间的串扰会增加，并且会增加不必要的功耗。
图4A是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的另一实施方式的平面图。
图4A例示了包括以2×2矩阵布置以彼此相邻的第一像素P1至第四像素P4的平面图400，并且像素阵列30可以具有其中与第一像素P1至第四像素P4基本相同的像素以矩阵形状布置的结构。
除了第一解调节点和第二解调节点的形状和位置以外，图4A的第一像素P1至第四像素P4以与图2A的第一像素P1至第四像素P4基本相同的方式来配置和操作。因此，以下描述将集中于与图2A的不同之处。
首先，将描述第一像素P1。在第一像素P1中，包括第一控制节点410和第一检测节点415的第一解调节点以及包括第二控制节点420和第二检测节点425的第二解调节点可以沿第一像素P1的对角线方向设置。图4A例示了第一解调节点设置在第一像素P1的左上部处，并且第二解调节点设置在第一像素P1的右下部处。然而，本实施方式不限于此，并且其它实现也是可以的。例如，包括第一控制节点410和第一检测节点415的第一解调节点可以设置在第一像素P1的左下部处，并且包括第二控制节点420和第二检测节点425的第二解调节点可以设置在第一像素P1的右上部处。
类似地，第二像素P2至第四像素P4中的每一个所包括的第一解调节点和第二解调节点可以与第一像素P1的设置类似地设置。例如，第一解调节点和第二解调节点可以设置在对应像素的左上部和右下部处。
各个像素P1至P4的第一控制节点410、430、450和470以及第二控制节点420、440、460和480可以具有与图2A中相应的第一控制节点210、230、250和270以及相应的第二控制节点220、240、260和280相同的形状，并且倾斜地设置以使得属于同一像素的第一控制节点的第一表面和第二控制节点的第一表面彼此面对。例如，第一表面411和421相对于单位像素P1的一条边(例如，顶边或底边)以预定角度形成。第一控制节点410和第二控制节点420的这种布置不同于图2A所示的其中第一控制节点210的第一表面211和第二控制节点220的第一表面221平行于单位像素P1的一条边设置的结构。如图4A所示，第二表面412和422可以相对于第一表面411和421以预定角度布置。
根据图4A所示的对角线设置结构，每个第一控制节点410、430、450和470与每个第二控制节点420、440、460和480之间的相应距离可以增加，从而增大了电阻。因此，可以减小在每个第一控制节点410、430、450和470与每个第二控制节点420、440、460和480之间流动的相应空穴电流，以减少用于驱动像素阵列30所需的功耗。
因此，图4A所示的对角线设置结构不仅可以具有参照图2A和图2B所描述的结构的优点(降低功耗和像素之间的串扰)，而且减小了在每个第一控制节点410、430、450和470与每个第二控制节点420、440、460和480之间流动的相应空穴电流，从而进一步降低了功耗。
图4B是例示了包括在图4A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图4B例示了包括具有检测节点415′、425′、435′、445′、455′、465′、475′和485′的第一像素P1至第四像素P4的平面图400′，检测节点415′、425′、435′、445′、455′、465′、475′和485′具有与图4A中示出的检测节点415、425、435、445、455、465、475和485不同的形状。即，在第一控制节点410与第一检测节点415′之间以及在第二控制节点420与第二检测节点425′之间可以不设置单独的绝缘层，并且第一检测节点415′与第二检测节点425′可以形成为在分别邻接第一控制节点410和第二控制节点420的同时围绕第一控制节点410和第二控制节点420。在这种情况下，第一控制节点410和第一检测节点415′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点420和第二检测节点425′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。
由于除了第一检测节点和第二检测节点的形状之外，图4B的第一像素P1至第四像素P4以与图4A的第一像素P1至第四像素P4基本相同的方式来配置和操作，所以这里将省略相同的描述。
图5A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的另一实施方式的平面图。
图5A例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一控制节点和第二控制节点的另一实施方式500。由于除了第一控制节点510和第二控制节点520的形状之外，图5A的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，所以以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，为了便于描述，仅描述了第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一控制节点510和第二控制节点520可以分别包括朝向彼此突出的突出部511和521。
由于突出部511和521，第一控制节点510和第二控制节点520的中心可以变得彼此靠近。因此，可以减小第一控制节点510和第二控制节点520之间的距离，从而减小第一控制节点510和第二控制节点520之间的电阻。
控制节点可以具有面向另一控制节点的仅一个第一表面或面向另一控制节点的多个第一表面。在图2A中，第一表面可以表示设置在其中同一像素中所包括的第一控制节点和第二控制节点彼此面对的区域中的表面。当任意控制节点具有面对另一控制节点的多个表面时，在控制节点彼此面对的区域中存在连接多个表面的连接表面。在图5A的示例中，第一控制节点510和第二控制节点520的第一表面512和522各自可以包括面对另一控制节点的三个表面和将面对另一控制节点的三个表面连接的连接表面(例如，图5A的突出部511和521的左侧表面和右侧表面)。此外，第一控制节点510和第二控制节点520的多个第二表面513和523可以表示直接/间接连接至第一表面512和522的表面(例如，图5A中第一控制节点510的最上表面以及直接连接至该最上表面的表面)。
在图5A所示的示例中，当存在突出部511和521时，第一控制节点510和第二控制节点520中的每一个具有多个第一表面512和522，多个第一表面512和522包括面对另一控制节点的面对表面和连接面对表面的连接表面。由于突出部511和521，第一控制节点510和第二控制节点520中的每一个具有这样的第一表面，该第一表面设置在第一控制节点510和第二控制节点520彼此面对的区域中，第一表面的水平长度与不存在突出部511和521时相比增大。因此，可以减小第一控制节点510和第二控制节点520之间的电阻。当不存在突出部511和521时，第一控制节点510和第二控制节点510中的每一个具有设置在第一控制节点510和第二控制节点520彼此面对的区域中的单个水平长度的第一表面，所述水平长度可以对应于第一控制节点510和第二控制节点520中的每一个的宽度。当存在突出部511和521时，设置在第一控制节点510和第二控制节点520彼此面对的区域中的第一表面的水平长度可以进一步增加与每个突出部511和521的侧向长度(例如，左长度和右长度)一样多。在本实施方式中，每个突出部511和521以及与突出部511和521相对应的结构(例如，隔离控制节点)可以具有由于突出部511和521而延长的水平长度。例如，每个突出部511和521的边界具有在垂直方向上的长度和在与垂直方向垂直的水平方向上的宽度。
因此，由于第一控制节点510与第二控制节点520之间的电阻减小，在第一控制节点510与第二控制节点520之间流动的空穴电流可以增加。当空穴电流集中在第一控制节点510和第二控制节点520之间时，可以减小相邻像素之间的串扰。
当突出部511和521形成为具有过大的宽度时，第一控制节点510和第二控制节点520之间的电阻可能被过度减小，使得在第一控制节点510和第二控制节点520之间流动的空穴电流可能增加而超过需要。在这种情况下，像素阵列30的功耗会增加。因此，可以考虑第一控制节点510和第二控制节点520之间流动的空穴电流的幅值以及相邻像素之间的串扰，通过实验来优化突出部511和521的宽度和延伸长度。
图5B是例示了包括在图5A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图5B例示了包括具有检测节点515′和525′的第一像素P1的平面图500′，检测节点515′和525′具有与图5A所示的检测节点515和525不同的形状。即，在第一控制节点510与第一检测节点515′之间以及在第二控制节点520与第二检测节点525′之间可以不设置单独的绝缘层，并且第一检测节点515′和第二检测节点525′可以形成为在分别邻接第一控制节点510和第二控制节点520的同时围绕第一控制节点510和第二控制节点520。在这种情况下，第一控制节点510和第一检测节点515′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点520和第二检测节点525′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。
因为除了第一检测节点和第二检测节点的形状之外，图5B的第一像素P1以与图5A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此这里将省略相同的描述。
图6A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的又一实施方式的平面图。
图6A例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一控制节点和第二控制节点的又一实施方式600。由于除了第一控制节点610和第二控制节点620的形状之外，图6A的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，由于第一控制节点610和第二控制节点620的形状与图5A的第一控制节点510和第二控制节点520的形状相似，因此以下描述将集中于与图5A的形状的不同之处。此外，为了便于描述，仅描述第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一控制节点610和第二控制节点620中的每一个可以分别包括朝向另一控制节点突出的多个突出部611至614和621至624。
多个突出部611至614和621至624可以执行与参照图5A描述的突出部511和521类似的功能。因此，多个突出部611至614和621至624可以减小控制节点之间的距离，并且增加面对同一像素中的另一控制节点的第一表面的水平长度。然而，相比于如图5A所示的控制节点包括具有较大宽度的一个突出部的情况，当第一控制节点610和第二控制节点620中的每一个包括具有较小宽度的多个突出部时，第一控制节点610和第二控制节点620中的每一个的自电阻可以增加。自电阻可以由每个第一控制节点610和第二控制节点620的结构复杂度决定。例如，当第一控制节点610和第二控制节点620中的每一个具有总宽度对应于第一宽度的多个突出部时，与控制节点具有宽度对应于第一宽度的一个突出部时相比，自电阻可以增加更多。
因此，具有多个突出部611至614和621至624的第一控制节点610和第二控制节点620之间的电阻可以比存在一个突出部时增加更多。在这种情况下，可以减小空穴电流，这使得能够减小像素阵列30的功耗。
第一控制节点610和第二控制节点620的第一表面616和626中的每一个可以包括面对另一控制节点的面对表面和将面对另一控制节点的面对表面连接的连接表面(例如，突出部612和613的左侧表面和右侧表面、突出部611的右侧表面、以及突出部614的左侧表面)。此外，第一控制节点610和第二控制节点620的多个第二表面617和627可以表示直接/间接连接到第一表面616和626的表面(例如，第一控制节点610和620的最上表面以及直接连接至该最上表面的表面)。
图6A例示了第一控制节点610和第二控制节点620分别包括四个突出部611至614和四个突出部621至624。然而，本实施方式不限于此，并且其它实现也是可以的。例如，每个控制节点可以包括等于或大于2的随机数量的突出部，并且突出部的宽度和延伸长度可以通过实验决定。此外，突出部的宽度和延伸长度可以彼此相等，或者彼此部分地不同。例如，突出部的延伸长度和宽度可以从控制节点的中心朝向边缘逐渐减小。
图6B是例示了包括在图6A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图6B例示了包括具有检测节点615′和625′的第一像素P1的平面图600′，检测节点615′和625′具有与图6A所示的检测节点615和625不同的形状。即，在第一控制节点610与第一检测节点615′之间以及在第二控制节点620与第二检测节点625′之间可以不设置单独的绝缘层，并且第一检测节点615′与第二检测节点625′可以形成为在分别邻接第一控制节点610和第二控制节点620的同时围绕第一控制节点610和第二控制节点620。在这种情况下，第一控制节点610和第一检测节点615′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点620和第二检测节点625′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。
由于除了第一检测节点和第二检测节点的形状之外，图6B的第一像素P1以与图6A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此这里将省略相同的描述。
图7A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的又一实施方式的平面图。
图7A例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一控制节点和第二控制节点的又一实施方式700。由于除了第一控制节点710和第二控制节点720的形状之外，图7A的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，由于第一控制节点710和第二控制节点720的形状类似于图6A的第一控制节点610和第二控制节点620的形状，因此以下描述将集中于与图6A中的形状的不同之处。此外，为了便于描述，仅描述第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一控制节点710可以包括设置成一行的多个第一隔离控制节点711至714。多个第一隔离控制节点711至714可以按照使得参照图6A描述的多个突出部611至614与第一控制节点610独立地隔离的形状来形成。因此，多个第一隔离控制节点711至714可以按照使得从第一控制节点610中省略了设置在多个突出部611至614的顶部以连接多个突出部611至614的连接部分的形状来形成。尽管多个第一隔离控制节点711至714彼此物理地隔离，但是多个第一隔离控制节点711至714可以接收相同的第一解调控制信号。
第二控制节点720可以包括设置成一行的多个第二隔离控制节点721至724。多个第二隔离控制节点721至724可以按照使得参照图6A描述的多个突出部621至624与第二控制节点620独立地隔离的形状来形成。换句话说，多个第二隔离控制节点721至724可以按照使得从第二控制节点620中省略了设置在多个突出部621至624的底部以连接多个突出部621至624的连接部分的形状来形成。尽管多个第二隔离控制节点721至724彼此物理隔离，但是多个第二隔离控制节点714至724可以接收相同的第二解调控制信号。
由于第一控制节点710和第二控制节点720中的每一个被形成为与图6A所示的结构不同的、省略了连接多个突出部611至614或621至624的连接部分的形状，因此可以减小面对相邻像素的控制节点的表面的水平长度，这使得能够减少相邻像素之间的串扰。
隔离控制节点711至714和721至724中的每一个可以朝向同一像素内的另一控制节点延伸，使得其延伸长度大于其宽度。
图7A例示了第一控制节点710和第二控制节点720分别包括四个隔离控制节点711至714和四个隔离控制节点721至724。然而，本实施方式不限于此，每个控制节点可以包括等于或大于2的随机数量的隔离控制节点，并且可以通过实验决定隔离控制节点的宽度和延伸长度。此外，隔离控制节点的宽度和延伸长度可以彼此相等，或者彼此不同。例如，隔离控制节点的延伸长度和宽度可以从控制节点的中心向边缘逐渐减小。
图7B是例示了包括在图7A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图7B例示了包括具有检测节点715′和725′的第一像素P1的平面图700′，检测节点715′和725′具有与图7A所示的检测节点715和725不同的形状。即，在第一控制节点710与第一检测节点715′之间以及在第二控制节点720与第二检测节点725′之间可以不设置单独的绝缘层，并且第一检测节点715′与第二检测节点725′可以形成为在分别邻接第一控制节点710和第二控制节点720的同时围绕第一控制节点710和第二控制节点720。在这种情况下，第一控制节点710和第一检测节点715′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点720和第二检测节点725′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。
由于除了第一检测节点和第二检测节点的形状之外，图7B的第一像素P1以与图7A的第一像素P1基本相同的方式来配置和操作，因此在此将省略相同的描述。
图8A是例示了包括在图2A所示的像素中的控制节点的再一实施方式的平面图。
图8A例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一控制节点和第二控制节点的又一实施方式800。由于除了第一控制节点810和第二控制节点820的形状之外，图8A的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，由于第一控制节点810和第二控制节点820的形状类似于图7A的第一控制节点710和第二控制节点720的形状，因此以下描述将集中于与图7A中形状的不同之处。此外，为了便于描述，将仅描述第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一控制节点810可以按照使得其在垂直方向上的延伸长度大于其在水平方向上的宽度的形状来形成。与图7A相比，第一控制节点810可以对应于其中包括了图7A的第一控制节点710中所包括的多个第一隔离控制节点711至714中的任何一个的形状。
第二控制节点820可以按照使得其在垂直方向上的延伸长度大于其在水平方向上的宽度的形状来形成。与图7A相比，第二控制节点820可以对应于其中包括了图7A的第二控制节点720中所包括的多个第二隔离控制节点721至724中的任何一个的形状。
由于第一控制节点810和第二控制节点820中的每一个被形成为与图7A的结构不同的、仅包括多个隔离控制节点中的任何一个的形状，因此可以减少同一像素内的控制节点之间的电流路径以及相邻像素的控制节点之间的电流路径，以减小空穴电流，这使得能够减小像素阵列30的功耗。
图8B是例示了包括在图8A所示的像素中的检测节点的另一实施方式的平面图。
图8B例示了包括具有检测节点815′和825′的第一像素P1的平面图800′，检测节点815′和825′具有与图8A所示的检测节点815和825不同的形状。即，在第一控制节点810与第一检测节点815′之间以及在第二控制节点820与第二检测节点825′之间可以不设置单独的绝缘层，并且第一检测节点815′与第二检测节点825′可以形成为在分别邻接第一控制节点810和第二控制节点820的同时围绕第一控制节点810和第二控制节点820。在这种情况下，第一控制节点810和第一检测节点815′可以仅通过结隔离而物理地隔离，并且第二控制节点820和第二检测节点825′也可以仅通过结隔离而物理地隔离。
由于除了第一检测节点和第二检测节点的形状之外，图8B的第一像素P1以与图8A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此这里将省略相同的描述。
图9是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的又一实施方式的平面图。
图9例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一检测节点和第二检测节点的又一实施方式900。由于除了第一检测节点915和第二检测节点925的形状之外，图9的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式来配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，为了便于描述，仅描述了第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一检测节点915可以具有围绕第一控制节点910的左侧、右侧和顶部的形状。第一检测节点915可以具有不围绕第一控制节点910的底部的形状。因此，第一检测节点910在面向同一像素内的另一检测节点925的方向上具有开口。例如，第一检测节点的开口设置在第一检测节点915的中间部分附近。
第二检测节点925可以具有围绕第二控制节点920的左侧、右侧和底部的形状。第二检测节点925可以具有不围绕第二控制节点920的顶部的形状。第二检测节点920在面向同一像素内的另一检测节点915的方向上具有开口。例如，第二检测节点920的开口设置在第二检测节点925的中间部分周围。
如图3A所示，检测节点不仅可以形成为与控制节点相邻以捕获由空穴电流迁移的电子，而且可以设置在相邻控制节点之间以延长空穴电流的电流路径。当在图3A中假设不存在设置在第一控制节点210和第二控制节点220之间的第一检测节点215和第二检测节点225时，可以缩短在第一控制节点210和第二控制节点220之间流动的空穴电流的电流路径。该结构可以引起与减小第一控制节点210和第二控制节点220之间的距离相同的效果。
由于第一检测节点915不围绕第一控制节点910的底部并且第二检测节点925不围绕第二控制节点920的顶部，因此第一控制节点910和第二控制节点920之间的电流路径可以比图2A中的缩短更多。因此，可以减小第一控制节点910和第二控制节点920之间的电阻，以增加在第一控制节点910和第二控制节点920之间流动的空穴电流。
由于第一检测节点915围绕第一控制节点910的左侧、右侧和顶部，并且第二检测节点925围绕第二控制节点920的左侧、右侧和底部，因此第一控制节点910和第二控制节点920中的任何一个与另一相邻像素的控制节点之间的电流路径的长度可以保持如图2A中那样。因此，第一检测节点915和第二检测节点925可以相对地增加第一控制节点910和第二控制节点920中的任何一个与另一相邻像素的控制节点之间的电阻和电流路径的长度，从而减小相邻像素之间的串扰。
图10是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的再一实施方式的平面图。
图10例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一检测节点和第二检测节点的再一实施方式1000。由于除了第一检测节点1015和第二检测节点1025的形状之外，图10的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，为了便于描述，仅描述第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一检测节点1015可以具有阻挡第一控制节点1010的顶部的形状。第一检测节点1015可以具有不围绕第一控制节点1010的左侧、右侧和底部的形状。因此，第一检测节点1015可以在面对同一像素内的另一检测节点1025的方向以及与第一控制节点1010的侧面相对应的方向上具有开口。例如，第一检测节点1015可以在进一步远离第二控制节点1020的方向上设置在第一控制节点1010上方。
第二检测节点1025可以具有阻挡第二控制节点1020的底部的形状。第二检测节点1025可以形成为不围绕第二控制节点1020的左侧、右侧和顶部的形状。因此，第二检测节点1025可以在面对同一像素内的另一检测节点1015的方向以及与第二控制节点1020的侧面相对应的方向上具有开口。例如，第二检测节点1025可以在进一步远离第一控制节点1010的方向上设置在第二控制节点1020下方。
由于第一检测节点1015不围绕第一控制节点1010的左侧、右侧和底部，并且第二检测节点1025不围绕第二控制节点1020的左侧、右侧和顶部，因此相比于图9中的电流路径，第一控制节点1010和第二控制节点1020之间的空穴电流能够流动的电流路径在第一控制节点1010和第二控制节点1020中的每一个的左侧和右侧附近进一步增加。因此，由于第一控制节点1010和第二控制节点1020之间的电阻减小，在第一控制节点1010和第二控制节点1020之间流动的空穴电流可以比图9中增加更多。
由于第一检测节点1015阻挡了第一控制节点1010的顶部，并且第二检测节点1025阻挡了第二控制节点1020的底部，因此第一控制节点1010和第二控制节点1020中的任何一个与另一相邻像素的控制节点之间的电流路径可以延长，从而减少相邻像素之间的串扰，并且将空穴电流的电流路径集中在第一控制节点1010和第二控制节点和1020之间。
图11是例示了包括在图2A所示的像素中的检测节点的再一实施方式的平面图。
图11例示了图2A的第一像素P1中所包括的第一检测节点和第二检测节点的再一实施方式1100。由于除了第一检测节点1115和第二检测节点1125的形状之外，图11的第一像素P1以与图2A的第一像素P1基本相同的方式来配置和操作，因此以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。此外，为了便于描述，仅描述第一像素P1，但是显然可以向其它像素应用基本上相同的结构。
第一检测节点1115可以包括：顶部检测节点1116，其阻挡第一控制节点1110的顶部；以及底部检测节点1117，其阻挡第一控制节点1110的底部。第一检测节点1115可以具有不围绕第一控制节点1110的左侧和右侧的形状。因此，第一检测节点1115可以在与第一控制节点1110的侧表面相对应的方向上具有开口。例如，第一检测节点1115具有沿着第一控制节点1110和第二控制节点1120的布置方向设置在第一控制节点1110上方和下方的部分。
第二检测节点1125可以包括：顶部检测节点1126，其阻挡第二控制节点1120的顶部；以及底部检测节点1127，其阻挡第二控制节点1120的底部。第二检测节点1125可以具有不围绕第二控制节点1120的左侧和右侧的形状。因此，第二检测节点1125可以在与第二控制节点1120的侧表面相对应的方向上具有开口。例如，第二检测节点1125具有沿着第一控制节点1110和第二控制节点1120的布置方向设置在第二控制节点1120上方和下方的部分。
由于与图10的结构不同，第一检测节点1115附加地阻挡了第一控制节点1110的底部，并且第二检测节点1125附加地阻挡了第二控制节点1120的顶部，因此可以延长第一控制节点1110和第二控制节点1120之间的电流路径。因此，与图10相比，可以增加第一控制节点1110和第二控制节点1120之间的电阻，以减小在第一控制节点1110和第二控制节点1120之间流动的空穴电流。因此，可以减少像素阵列30的功耗。
由于第一检测节点1115阻挡了第一控制节点1110的顶部并且第二检测节点1125阻挡了第二控制节点1120的底部，因此第一控制节点1110和第二控制节点1120中的任何一个与另一相邻像素的控制节点之间的电流路径可以延长，从而减少相邻像素之间的串扰，并且将空穴电流的电流路径集中在第一控制节点1110和第二控制节点1120之间。
图12是例示了包括在图1所示的像素阵列中的像素的又一实施方式的平面图。
图12例示了包括以2×2矩阵布置以彼此相邻的第一像素P1至第四像素P4的平面图1200，并且像素阵列30可以具有其中与第一像素P1至第四像素P4基本相同的像素以矩阵形状布置的结构。
除了第一控制节点1210、1230、1250、1270和第二控制节点1220、1240、1260、1280的形状之外，图12的第一像素P1至第四像素P4以与图2A的第一像素P1至第四像素P4基本相同的方式来配置和操作。因此，以下描述将集中于与图2A的不同之处，以避免重复相同的描述。
第一控制节点1210、1230、1250、1270和第二控制节点1220、1240、1260、1280中的每一个可以具有矩形形状(例如，长方形或正方形)。矩形仅是示例，并且第一控制节点1210、1230、1250、1270和第二控制节点1220、1240、1260、1280中的每一个可以具有随机形状，该随机形状包括面对同一像素内的另一控制节点的第一表面以及不面对同一像素内的另一控制节点的多个第二表面。例如，第一控制节点1210可以具有面对相同像素P1内的第二控制节点1220的第一表面1211和不面对相同像素P1内的第二控制节点1220的多个第二表面1212。多个第二表面1212可以直接/间接地连接到第一表面1211。
图13是图12所示的像素的截面图。
图13例示了沿着图12的线A-A′截取的截面1300。
除了第一控制节点1210、1230和第二控制节点1220、1240的形状之外，图13的第一像素P1和第二像素P2以与图3A的第一像素P1和第二像素P2基本相同的方式来配置和操作。因此，以下描述将集中于与图3A的不同之处，以避免重复相同的描述。
首先，将描述第一像素P1。第一控制节点1210可以具有面对相同像素P1内的第二控制节点1220的第一表面1211和不面对相同像素P1内的第二控制节点1220的多个第二表面1212。第一表面1211的从基板1295的顶表面起的垂直深度可以大于多个第二表面1212中的任何一个的从基板1295的顶表面起的垂直深度。具体地，多个第二表面1212当中的面对第一表面1211的第二表面1212可以具有最小垂直深度，并且多个第二表面1212当中的不面对第一表面1211的第二表面1212(即，直接连接到第一表面1211的第二表面1212)的平均垂直深度可以对应于面对第一表面1211的第二表面1212的垂直深度和第一表面1211的垂直深度之间的值。这是因为不面对第一表面1211的第二表面1212中的一个的垂直深度等于面对第一表面1211的第二表面1212的垂直深度，不面对第一表面1211的第二表面1212中的另一个的垂直深度等于第一表面1211的垂直深度，并且垂直深度从所述一个第二表面朝向所述另一个第二表面逐渐增大。
第二控制节点1220可以具有面对相同像素P1内的第一控制节点1210的第一表面1221和不面对相同像素P1内的第一控制节点1210的多个第二表面1222。第一表面1221的从基板1295的顶表面起的垂直深度可以大于多个第二表面1222中的任一个的从基板1295的顶表面起的垂直深度。具体地，多个第二表面1222当中的面对第一表面1211的第二表面1222可以具有最小垂直深度，并且多个第二表面1222当中的不面对第一表面1221的第二表面1222(即，直接连接到第一表面1221的第二表面1222)的平均垂直深度可以对应于面对第一表面1221的第二表面1222的垂直深度与第一表面1221的垂直深度之间的值。这是因为不面对第一表面1221的第二表面1222中的一个的垂直深度等于面对第一表面1221的第二表面1222的垂直深度，不面对第一表面1221的第二表面1222中的另一个的垂直深度等于第一表面1221的垂直深度，并且垂直深度从所述一个第二表面朝向所述另一个第二表面逐渐增大。
因此，第一表面1211和1221的面积可以大于多个第二表面1212和1222中的任何一个的面积。
具有这种倾斜截面的第一控制节点1210和第二控制节点1220可以在注入工艺期间通过倾斜、角度和旋转方法中的至少一种来实现。
由于第二像素P2以与第一像素P1基本相同的方式配置和操作，因此在此省略其详细描述。
因此，考虑到第二控制节点1220与其周围的控制节点1210和1230之间的空穴电流的幅值，在第二控制节点1220和第一控制节点1210之间流动的空穴电流具有最大幅值，这是因为第一控制节点1210最靠近第二控制节点1220并且其面对第二控制节点1220的表面具有最大面积。此外，第二控制节点1220与第一控制节点1230之间的空穴电流具有相对小的幅值，这是因为第一控制节点1230相对远离第二控制节点1220并且其面对第二控制节点1220的表面具有相对窄的面积。
因此，可以减少相邻像素之间的串扰，并且可以减少不必要的功耗。
图12和图13是基于第一控制节点和第二控制节点具有长方形形状的假设。但是，如上所述，第一控制节点和第二控制节点已经形成为具有第一表面和多个第二表面的随机形状。此外，根据另一实施方式，第一解调节点和第二解调节点可以具有根据结合图2A至图11描述的各个实施方式中的任何一个的平面形状，并且第一控制节点和第二控制节点的第一表面的深度可以大于第一控制节点和第二控制节点各自的多个第二表面中的任何一个的深度。即，参照图12和图13描述的垂直形状以及参照图2A至图11描述的平面形状可以结合实现。
根据各种实施方式，不仅能够最小化相邻像素之间的串扰和整个像素阵列的功耗，而且还能够提高在单位像素中流动的空穴电流的传输效率。因此，尽管减小了CAPD像素的尺寸，但是像素可以被设计为具有最佳性能。
根据各种实施方式，每个上述组件(例如，模块或程序)可以包括单个对象或多个对象。根据各种实施方式，可以省略上述组件中的一个或更多个组件或一个或更多个操作，或者可以添加一个或更多个其它组件或操作。另选地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以合并为一个组件。在这种情况下，合并的组件可以以与合并之前多个组件当中的对应组件相同或相似的方式来执行多个组件中的每个的一个或更多个功能。根据各种实施方式，由模块、程序或其它组件执行的操作可以依次地、并行地、重复地或启发式地执行，一个或更多个操作可以以另一顺序被执行或被省略，或者可以添加一个或更多个其它操作。
尽管上面已经描述了一些实施方式，但是本领域技术人员将理解，所描述的实施方式仅是示例性的。因此，不应基于所描述的实施方式来限制本文描述的像素和图像传感器。相反，本文所述的像素和图像传感器仅受结合以上描述和附图的所附权利要求书的限制。
相关申请的交叉引用
该专利文件要求于2020年3月4日提交的韩国申请No.10-2020-0027142的优先权和权益，该韩国申请的全部内容通过引用合并于本文中。

Claims (20)

1.一种像素，该像素被包括在图像传感器中，该像素包括：
第一控制节点和第二控制节点，该第一控制节点和该第二控制节点各自被配置为接收控制信号并响应于所述控制信号而在基板中产生空穴电流；以及
第一检测节点和第二检测节点，该第一检测节点和该第二检测节点被布置为分别与所述第一控制节点和所述第二控制节点相对应，并且被配置为捕获由入射光在所述基板中产生并通过所述空穴电流而移动的电子，
其中，所述第一控制节点和所述第二控制节点各自具有包括第一表面和连接至所述第一表面的多个第二表面的形状，并且所述第一控制节点的第一表面和所述第二控制节点的第一表面被设置成彼此面对，并且
所述第一表面的面积大于所述多个第二表面中的任意一个的面积。
2.根据权利要求1所述的像素，其中，与所述第一控制节点的所述多个第二表面相比，所述第一控制节点的所述第一表面更靠近所述第二控制节点。
3.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一控制节点和所述第二控制节点各自具有梯形形状。
4.根据权利要求1所述的像素，其中，包括所述第一控制节点和所述第一检测节点的第一解调节点以及包括所述第二控制节点和所述第二检测节点的第二解调节点沿对角线方向设置。
5.根据权利要求4所述的像素，其中，所述第一控制节点和所述第二控制节点相对于所述像素的一条边以预定角度布置。
6.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一控制节点和所述第二控制节点分别包括朝向所述第二控制节点和所述第一控制节点延伸的一个或更多个突出部。
7.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一控制节点和所述第二控制节点分别包括朝向所述第二控制节点和所述第一控制节点延伸的多个突出部，所述多个突出部被布置为彼此分离。
8.根据权利要求7所述的像素，其中，所述多个突出部中的设置在相应控制节点的中心的突出部的宽度或延伸长度与所述多个突出部中的设置在该相应控制节点的边缘的另一突出部的宽度或延伸长度不同。
9.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一检测节点和所述第二检测节点被形成为分别围绕所述第一控制节点和所述第二控制节点。
10.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一检测节点和所述第二检测节点中的每一个在所述第一检测节点和所述第二检测节点各自的中间部分附近具有开口。
11.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一检测节点和所述第二检测节点分别设置在所述第一控制节点和所述第二控制节点的上方和下方。
12.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一检测节点和所述第二检测节点各自具有沿所述第一控制节点和所述第二控制节点的布置方向设置的部分。
13.根据权利要求1所述的像素，其中，所述像素被配置为包括电流辅助光子解调器CAPD像素。
14.根据权利要求1所述的像素，其中，第一解调控制信号被施加到所述第一控制节点，并且第二解调控制信号被施加到所述第二控制节点，所述第一控制节点和所述第二控制节点具有彼此不同的电压。
15.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一表面的水平长度大于所述多个第二表面中的任何一个的水平长度。
16.根据权利要求1所述的像素，其中，所述第一表面的垂直深度大于所述多个第二表面中的任何一个的垂直深度。
17.一种图像传感器，该图像传感器包括检测入射光以产生指示由所述入射光携带的图像的像素信号的像素，
其中，所述像素包括彼此相邻布置的第一电流辅助光子解调器CAPD像素和第二CAPD像素，
其中，所述第一CAPD像素的控制节点包括面对所述第一CAPD像素的另一控制节点的第一表面和面对所述第二CAPD像素的控制节点的第二表面，
所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积。
18.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，所述第一CAPD像素的所述控制节点被配置为接收控制信号并在所述图像传感器的基板中产生空穴电流。
19.根据权利要求17所述的图像传感器，其中，所述第一CAPD像素的所述控制节点具有形成为包括所述第一表面和所述第二表面的多边形形状。
20.根据权利要求17所述的图像传感器，该图像传感器还包括：检测节点，该检测节点设置在所述第一CAPD像素的所述控制节点周围，并且被配置为捕获由入射光产生的电子。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210145390A (ko) * 2020-05-25 2021-12-02 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR20220043463A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060170804A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Magnachip Semiconductor Ltd. CMOS image sensor with shared sensing node
US20060267053A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Dialog Semiconductor Gmbh Snapshot CMOS image sensor with high shutter rejection ratio
CN101106658A (zh) * 2006-07-14 2008-01-16 三星电子株式会社 根据入射光选择光电流路径的图像传感器和图像感测方法
CN101373785A (zh) * 2007-08-24 2009-02-25 佳能株式会社 光电转换器件和多芯片图像传感器
CN102576715A (zh) * 2009-06-17 2012-07-11 密执安州立大学董事会 平板x射线成像器中的光电二极管和其他传感器结构以及用于基于薄膜电子器件来改进平板x射线成像器中的光电二极管和其他传感器结构的拓扑均匀性的方法
US20130012263A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and image processing device including the same
JP2013084786A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Sony Corp 固体撮像素子、及び、電子機器
JP2015510259A (ja) * 2013-01-10 2015-04-02 ソフトキネティック センサー エヌブイ カラー不可視光センサ、例えば、ｉｒセンサ、すなわち、マルチスペクトルセンサ
US20160249002A1 (en) * 2015-02-25 2016-08-25 Seung-sik KIM Image sensor having different substrate bias voltages
US20180278877A1 (en) * 2015-12-07 2018-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state image-capturing device and method for driving solid-state image-capturing device
CN109997019A (zh) * 2017-09-28 2019-07-09 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像装置
CN110072068A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 三星电子株式会社 图像传感器
US20190260952A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors with multiple functions and image sensor modules including the same

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2960952B1 (en) * 2014-06-27 2019-01-02 Sony Depthsensing Solutions SA/NV Majority carrier current assisted radiation detector device
KR102632100B1 (ko) * 2016-09-09 2024-02-01 주식회사 디비하이텍 광 검출 장치
JP6691101B2 (ja) 2017-01-19 2020-04-28 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光素子
CN109729759B (zh) * 2017-08-30 2021-09-17 索尼半导体解决方案公司 成像元件和成像装置
JP7146483B2 (ja) * 2018-06-27 2022-10-04 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 受光装置およびその制御方法、並びに電子機器
KR20200098802A (ko) * 2019-02-12 2020-08-21 삼성전자주식회사 디지털 픽셀을 포함하는 이미지 센서
US11159755B2 (en) * 2019-03-22 2021-10-26 Infineon Technologies Ag Time-of-flight sensor with reduced transistor count pixels
KR20210041879A (ko) * 2019-10-08 2021-04-16 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR20210074654A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센싱 장치
KR20210114786A (ko) * 2020-03-11 2021-09-24 에스케이하이닉스 주식회사 이미지 센서

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060170804A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-03 Magnachip Semiconductor Ltd. CMOS image sensor with shared sensing node
US20060267053A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Dialog Semiconductor Gmbh Snapshot CMOS image sensor with high shutter rejection ratio
CN101106658A (zh) * 2006-07-14 2008-01-16 三星电子株式会社 根据入射光选择光电流路径的图像传感器和图像感测方法
CN101373785A (zh) * 2007-08-24 2009-02-25 佳能株式会社 光电转换器件和多芯片图像传感器
CN102576715A (zh) * 2009-06-17 2012-07-11 密执安州立大学董事会 平板x射线成像器中的光电二极管和其他传感器结构以及用于基于薄膜电子器件来改进平板x射线成像器中的光电二极管和其他传感器结构的拓扑均匀性的方法
US20130012263A1 (en) * 2011-07-08 2013-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor and image processing device including the same
JP2013084786A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Sony Corp 固体撮像素子、及び、電子機器
JP2015510259A (ja) * 2013-01-10 2015-04-02 ソフトキネティック センサー エヌブイ カラー不可視光センサ、例えば、ｉｒセンサ、すなわち、マルチスペクトルセンサ
US20160249002A1 (en) * 2015-02-25 2016-08-25 Seung-sik KIM Image sensor having different substrate bias voltages
US20180278877A1 (en) * 2015-12-07 2018-09-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state image-capturing device and method for driving solid-state image-capturing device
CN109997019A (zh) * 2017-09-28 2019-07-09 索尼半导体解决方案公司 摄像元件和摄像装置
CN110072068A (zh) * 2018-01-23 2019-07-30 三星电子株式会社 图像传感器
US20190260952A1 (en) * 2018-02-20 2019-08-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensors with multiple functions and image sensor modules including the same
CN110191294A (zh) * 2018-02-20 2019-08-30 三星电子株式会社 具有多个功能的图像传感器及包括其的图像传感器模块

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