CN113517308A - 图像感测装置 - Google Patents

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Abstract

图像感测装置包括：像素阵列，其包括以行和列布置的多个单位像素。每个单位像素包括光电转换元件、循环栅、传输栅和漏极节点。光电转换元件通过执行入射光的光电转换而产生光电荷。循环栅位于光电转换元件的侧部，接收循环控制信号，并基于循环控制信号使光电荷在光电转换元件内沿预定方向移动。传输栅分别位于两个相邻的循环栅之间，接收传输控制信号，并基于传输控制信号向浮置扩散区域传输光电荷。漏极节点位于循环栅的与光电转换元件相对的侧部，并接收漏极电压。漏极节点包括由在第一方向上布置的两个相邻的单位像素共享的第一漏极节点和由在第二方向上布置的两个相邻的单位像素共享的第二漏极节点。

Description

图像感测装置
技术领域
本专利文档中公开的技术和实现总体上涉及图像感测装置。
背景技术
图像传感器是用于将光学图像转换成电信号的装置。随着车辆、医疗、计算机和通信工业的最新发展，在诸如数码相机、便携式摄像机、个人通信系统(PCS)、视频游戏机、监控相机、微型医疗相机、机器人等的各种装置中，对高性能图像传感器的需求正在增长。
为了使用图像传感器获取三维(3D)图像，需要3D图像的颜色信息以及目标对象与图像传感器之间的距离(或深度)。
用于获取关于目标对象与图像传感器之间的距离的信息的方法可以分为被动方法和主动方法。
被动方法可以在不向目标对象发射光的情况下仅使用目标对象的图像信息来计算目标对象与图像传感器之间的距离。被动方法可以应用于立体相机。
主动方法可以分类为三角测量法、飞行时间(TOF)法等。在已经从与图像传感器间隔开预定距离的光源(例如，激光源)发射光之后，三角测量法可以感测从目标对象反射的光，并且可以使用感测结果来计算目标对象与图像传感器之间的距离。在已经从光源向目标对象发射光之后，TOF法可以测量光从目标对象反射并返回到图像传感器的持续时间，使得TOF法可以使用测量结果计算目标对象与图像传感器之间的距离。
发明内容
所公开的技术的各种实施方式涉及具有改善的操作特性的图像感测装置。
根据所公开的技术的实施方式，图像感测装置可以包括：像素阵列，其包括以行和列布置的多个单位像素。多个单位像素中的每个可以包括：光电转换元件，其被配置为响应于入射光而执行光电转换并产生与入射光相对应的光电荷；循环栅(circulation gate)，其位于光电转换元件的侧部并被配置为接收循环控制信号并基于循环控制信号使光电荷在光电转换元件内沿预定方向移动；传输栅(transfer gate)，每个位于两个相邻的循环栅之间，并被配置为接收传输控制信号，并基于传输控制信号向浮置扩散区域传输光电荷；以及漏极节点，其位于循环栅的与光电转换元件相对的侧部，并被配置为接收漏极电压。漏极节点包括由在第一方向上布置的两个相邻单位像素共享的第一漏极节点和由在垂直于第一方向的第二方向上布置的两个相邻单位像素共享的第二漏极节点。
根据所公开的技术的另一实施方式，图像感测装置可以包括：多个光电转换元件，其被配置为通过入射光的光电转换来产生与入射光相对应的光电荷，并且被布置为使得光电转换元件在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔开预定距离；多个公共漏极节点，其位于在第一方向或第二方向上布置的两个相邻的光电转换元件之间；多个循环栅，每个位于公共漏极节点之一和光电转换元件之一之间；以及多个传输栅，其位于每个光电转换元件在第三方向和垂直于第三方向的第四方向上的角部。
根据所公开的技术的又一实施方式，图像感测装置可以包括：光源，其被配置为向目标对象发射光；像素阵列，其包括多个单位像素，每个单位像素被配置为通过执行从目标对象反射的入射光的光电转换来产生像素信号；以及控制电路，其与光源和像素阵列通信，并被配置为控制光源和单位像素的操作，并获得基于距目标对象的距离的时间延迟。控制电路可以还被配置为控制单位像素以使得：(1)在每个单位像素中产生的电子沿顺时针或逆时针方向移动，并且(2)在两个相邻的单位像素中电子的移动方向彼此相反。
应当理解，所公开的技术的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
当参照结合附图考虑的以下详细描述时，所公开的技术的上述和其它特征以及有益方面将变得显而易见。
图1是例示基于所公开的技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。
图2是例示基于所公开的技术的一些实现的形成于图1中示出的像素阵列中的任何一个单位像素的示例的平面图。
图3是例示基于所公开的技术的一些实现的其中图2中示出的单位像素相继布置的像素阵列的示例的平面图。
图4A是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线A-A′和B-B′截取的单位像素的示例的截面图。
图4B是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线C-C′和D-D′截取的单位像素的示例的截面图。
图5A是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线A-A′和B-B′截取的单位像素的示例的截面图。
图5B是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线C-C′和D-D′截取的单位像素的示例的截面图。
图6A是例示基于所公开的技术的一些实现的其中电子通过图2中示出的单位像素中的循环栅循环的原理的示例的概念图。
图6B是例示基于所公开的技术的一些实现的图2中示出的单位像素的其中电子通过传输栅向浮置扩散区域传输的现象的示例的概念图。
图7是例示基于所公开的技术的一些实现的在图3中示出的像素阵列结构中使用的、电子在邻近单位像素中移动的原理的示例的概念图。
图8是例示基于所公开的技术的一些实现的图3中示出的像素阵列的操作的定时图。
图9A至图9H是例示基于所公开的技术的一些实现的被配置为以图8中示出的步骤进行操作的像素阵列的操作的示意图。
具体实施方式
本专利文档提供了能够改善图像感测装置的操作特性的图像感测装置的实现和示例。
现在将详细参照一些实施方式进行说明，其示例在附图中示出。通常，贯穿附图将使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。在以下描述中，将省略本文并入的相关已知配置或功能的详细描述，以避免使主题变得模糊。
图1是例示基于所公开的技术的一些实现的图像感测装置的示例的框图。
参照图1，图像感测装置可以使用飞行时间(TOF)技术来测量距离。图像感测装置可以包括光源100、透镜模块200、像素阵列300和控制电路400。
一旦从控制电路400接收到时钟信号MLS(调制光信号)，光源100可以向目标对象1发射光。光源100可以是用于发射红外光或可见光的激光二极管(LD)或发光二极管(LED)，或者可以是近红外激光(NIR)、点光源、与白灯组合的单色光源或单色仪、以及其它激光源的组合中的任何一种。例如，光源100可以发射具有800nm至1000nm的波长的红外光。尽管图1为了便于描述而仅示出了一个光源100，但是所公开的技术的范围或精神不限于此，并且也可以在透镜模块200的附近布置多个光源。
透镜模块200可以收集从目标对象1反射的光，并且可以使所收集的光会聚到像素阵列300的像素PX上。透镜模块200可以包括具有由玻璃、塑料形成的或包括玻璃或塑料的表面的会聚透镜、或者具有由玻璃或塑料形成的或包括玻璃或塑料的表面的其它圆柱光学元件。透镜模块200可以包括具有凸结构的会聚透镜。
像素阵列300可以包括以二维(2D)结构相继布置的单位像素PX，其中单位像素PX在列方向和垂直于列方向的行方向上布置。单位像素PX可以将通过透镜模块200接收的光转换成与接收的光相对应的电信号，使得每个单位像素PX可以输出像素信号。在这种情况下，像素信号可以是用于指示基于与目标对象1的距离的时间延迟的信号，而不是指示目标对象1的颜色的信号。所公开的技术的一些实施方式能够实现两种机制，以使每个单位像素PX将通过反射光在光电转换元件中产生的光电荷(电子)在预定方向(即，在顺时针方向上或在逆时针方向上)移动，并将通过这种移动收集的电子传输到多个浮置扩散区域。这里，这两种机制可以彼此分离地执行。在一些实现中，每个单位像素PX可以包括被形成为围绕光电转换元件的多个循环栅和多个传输栅。操作这样的循环栅和传输栅以使得在预定方向上(在顺时针或逆时针方向上)向循环栅顺序地施加一定电压并且向传输栅顺序地施加一定电压。响应于循环栅和传输栅处的循环中的电位变化，在光电转换元件中产生的电子可以在预定方向上移动或传输。如上所述，电子的移动和电子的传输彼此分离地实施，从而能够更有效地分析基于距目标对象1的距离的时间延迟。在其中单位像素PX相继布置的像素阵列300中，位于彼此邻近的单位像素的电子可以沿相反方向移动。例如，任何一个单位像素中的电子可以沿顺时针方向移动，并且在行和列方向上与相应单位像素邻近的单位像素中的电子可以沿逆时针方向移动。下文将描述单位像素PX和像素阵列300的结构和操作。
控制电路400可以控制光源100，使得可以在正确的时间向目标对象1发送光。控制电路400还可以通过操作像素阵列300的单位像素PX来处理与从目标对象1反射的光相对应的每个像素信号，并且可以测量基于距目标对象(1)的表面的距离的时间延迟。
控制电路400可以包括行解码器410、光源驱动器420、定时控制器(T/C)430、调制驱动器440和逻辑电路450。
行解码器410可以响应于从定时控制器430产生的定时信号来驱动像素阵列300的单位像素PX。例如，行解码器410可以产生能够选择多条行线中的至少一条的控制信号。控制信号可以不仅包括初始化单位像素PX所需的复位信号，而且包括向逻辑电路450发送从单位像素(PX)的浮置扩散(FD)区域产生的抽头信号所需的其它信号。
光源驱动器420可以响应于来自定时控制器430的控制信号而产生能够驱动光源100的时钟信号MLS。
定时控制器430可以产生定时信号以控制行解码器410、光源驱动器420、调制驱动器440和逻辑电路450。
调制驱动器440可以基于定时控制器430的控制信号来产生用于控制单位像素PX的调制操作的控制信号，并且可以向像素阵列300发送所产生的控制信号。例如，调制驱动器440可以产生用于控制单位像素PX的光电转换元件中的电子的移动的循环控制信号和用于向浮置扩散区域顺序地发送电子的传输控制信号，使得调制驱动器440能够向像素阵列300提供循环控制信号和传输控制信号。
逻辑电路450可以基于定时控制器430的定时信号来处理从像素阵列300接收的像素信号，并且因此可以计算基于距目标对象1的距离的时间延迟。逻辑电路450可以包括用于对从像素阵列300产生的像素信号执行相关双采样(CDS)的相关双采样器(CDS)电路。此外，逻辑电路450可以包括用于将CDS电路的输出信号转换成数字信号的模数转换器(ADC)电路。
图2是例示基于所公开的技术的一些实现的形成在图1中示出的像素阵列中的任何一个单位像素PX的示例的平面图。
参照图2，每个单位像素PX可以包括光电转换元件PD、多个浮置扩散区域FD1至FD4、多个漏极节点D1至D4、多个传输栅TG1至TG4以及多个循环栅CG1至CG4。
光电转换元件PD可以形成在半导体基板中并且通过对从目标对象1反射之后入射到半导体基板上的反射光执行光电转换来产生光电荷。例如，光电转换元件PD可以产生响应于这种反射光而产生电子和空穴对。光电转换元件PD可以包括其中不同类型的杂质区域垂直层叠的层叠结构。例如，光电转换元件可以包括其中垂直层叠有N型杂质区域和P型杂质区域的光电二极管(PD)或钉扎光电二极管(PPD)。
浮置扩散区域FD1至FD4可以位于相应传输栅TG1至TG4的一侧，并且可以存储由传输栅TG1至TG4传输的电子。与浮置扩散区域FD1至FD4中存储的电子的电荷量相对应的信号可以分别输出为抽头信号TAP1至TAP4。抽头信号TAP1至TAP4中的每个可以通过导线施加给相应源极跟随器晶体管(未示出)的栅极。例如，浮置扩散区域FD1至FD4中的每个可以通过导线联接至相应源极跟随器晶体管(未示出)的栅极。另外，抽头信号TAP1至TAP4中的每个可以通过导线施加至相应复位晶体管(未示出)的端子。例如，浮置扩散区域FD1至FD4中的每个可以通过导线联接至相应复位晶体管(未示出)的端子。浮置扩散区域FD1至FD4中的每个可以包括通过将N型杂质注入到半导体基板中至预定深度而形成的杂质区域。
漏极节点D1至D4可以分别位于相应循环栅CG1至CG4的一侧，并且漏极节点D1至D4中的每个可以通过导线联接到漏极电压(Vd)的输入端子。在光电转换元件PD中产生的光电荷被收集并且然后通过传输栅TG1至TG4传输至浮置扩散区域FD1至FD4的调制时段期间，漏极电压(Vd)可以处于低电压(例如，接地电压)电平，并且在调制时段结束之后读出与相应浮置扩散区域FD1至FD4中存储的光电荷相对应的电信号的读出时段期间，漏极电压(Vd)可以处于高电压(例如，电源电压)电平。漏极节点D1至D4中的每个可以包括通过将N型杂质注入到半导体基板中至预定深度而形成的杂质区域。
传输栅TG1至TG4可以基于传输控制信号TFv1至TFv4而向浮置扩散区域FD1至FD4传输在光电转换元件PD中产生的电子。可以从调制驱动器440接收传输控制信号TFv1至TFv4。
循环栅CG1至CG4可以在调制时段期间响应于循环控制信号Vcir1至Vcir4而操作，使得在光电转换元件PD中产生的光电荷(电子)可以在光电转换元件PD中在预定方向(例如，在逆时针方向)上移动。在读出时段期间，循环栅CG1至CG4可以使得基于漏极控制信号(Vdrain)向光电转换元件PD提供漏极电压(Vd)。可以从调制驱动器440接收循环控制信号Vcir1至Vcir4和漏极控制信号(Vdrain)。
例如，循环栅CG1至CG4可以位于光电转换元件PD的四侧的相应区域中。例如，当在平面中观察时，循环栅CG1至CG4位于光电转换元件PD的四侧。光电转换元件PD在平面图中具有矩形形状，并且循环栅CG1至CG4在由光电转换元件PD限定的矩形的四侧。在调制时段期间，循环栅CG1至CG4可以沿逆时针方向顺序且连续地接收循环控制信号Vcir1至Vcir4，使得循环栅CG1至CG4可以在光电转换元件PD的边缘区域中产生电场，并以预定时间间隔沿相应方向改变电场。由光电转换元件PD产生的电子可以在由循环栅CG1至CG4产生和改变的电场的方向上移动。
循环控制信号Vcir1至Vcir4可以具有电平不足以使光电转换元件PD电联接至漏极节点D1至D4的电位。因此，在调制时段期间，循环栅CG1至CG4可以用于移动由光电转换元件PD产生的电子。
在读出时段期间，循环栅CG1至CG4可以响应于漏极控制信号(Vdrain)而使得向光电转换元件PD提供漏极电压(Vd)，以防止将噪声引入光电转换元件PD中，并且还防止信号失真。例如，当漏极控制信号(Vdrain)被激活为逻辑高电平时，循环栅CG1至CG4能够将光电转换元件PD电联接至漏极节点D1至D4。因此，激活的漏极控制信号(Vdrain)可以比激活的循环控制信号Vcir1至Vcir4中的每一个具有更高的电位。
因此，在读出时段期间，漏极控制信号(Vdrain)可以被激活为高电平。在这种情况下，漏极节点D1至D4电联接至光电转换元件PD，使得光电转换元件PD可以联接至高漏极电压(Vd)。在调制时段期间，漏极控制信号(Vdrain)可以被去激活为低电平。
在调制时段期间，响应于开关元件S1至S4的开关操作，循环栅CG1至CG4可以分别接收循环控制信号Vcir1至Vcir4。在读出时段期间，响应于开关元件S1至S4的开关操作，循环栅CG1至CG4中的每个可以接收漏极控制信号(Vdrain)。
传输栅TG1至TG4和循环栅CG1至CG4可以在交替地布置在半导体基板上方的同时彼此间隔开预定距离。当在平面上观察时，传输栅TG1至TG4和循环栅CG1至CG4可以以环形布置并且围绕光电转换元件PD。
循环栅CG1至CG4可以位于半导体基板上方。循环栅CG1和CG3可以在第一方向上位于光电转换元件PD的两侧，循环栅CG2和CG4可以在垂直于第一方向的第二方向上位于光电转换元件PD的两侧。例如，循环栅CG1至CG4可以位于与光电转换元件PD的四侧相对应的区域中，并且循环栅CG1至CG4中的每个的一部分可以与光电转换元件PD交叠。
传输栅TG1至TG4中的每个可以与两个邻近或相邻的循环栅间隔开预定距离，并且可以设置在相应循环栅之间。例如，传输栅TG1至TG4可以位于由光电转换元件PD限定的矩形的相应角部的周围，并且传输栅TG1至TG4中的每个的一部分可以与光电转换元件PD交叠。
图3是例示基于所公开的技术的一些实现的在其中相继布置有图2中示出的单位像素的像素阵列300的示例的平面图。
参照图3，像素阵列300可以包括在第一方向和第二方向上相继布置的多个单位像素{PX(m,n-1),PX(m,n),PX(m,n+1),PX(m+1,n-1),PX(m+1,n),PX(m+1,n+1)}(其中，“m”和“n”中的每个是自然数)。
单位像素{PX(m-1,n-1),PX(m-1,n),PX(m-1,n+1),PX(m,n-1),PX(m,n),PX(m,n+1),PX(m+1,n-1),PX(m+1,n),PX(m+1,n+1)}中的每个可以具有与图2中相同的结构。当单位像素{PX(m-1,n-1),PX(m-1,n),PX(m-1,n+1),PX(m,n-1),PX(m,n),PX(m,n+1),PX(m+1,n-1),PX(m+1,n),PX(m+1,n+1)}相继或相邻地布置成如图3所示的阵列形状时，相继或相邻的单位像素可以共享它们的漏极节点。
例如，单位像素{PX(m,n)}可以与在第一方向上彼此邻近或相邻的单位像素{PX(m,n-1),PX(m,n+1)}的漏极节点以及在第二方向上彼此邻近或相邻的单位像素{PX(m-1,n),PX(m+1,n)}的漏极节点共享其漏极节点。因此，接触相应循环栅CG的公共漏极节点CD可以位于在第一方向和第二方向中的每个方向上彼此邻近或相邻的单位像素的循环栅CG之间。如上所述，邻近或相邻的单位像素可以布置为共享其漏极节点，使得与邻近或相邻的单位像素不共享它们的漏极节点的另一情况相比，能够极大地减小像素阵列的区域的尺寸。
用于向半导体基板施加偏置电压的阱拾取区域(well pickup region)WP可以形成于在第三方向(C-C′方向)和第四方向(D-D′方向)上彼此邻近或相邻的单位像素之间，第三方向和第四方向(例如，形成于由光电转换元件PD限定的矩形中的单位像素中的两个对角线方向)位于第一方向和第二方向之间。例如，阱拾取区域WP可以以阱拾取区域WP能够与相应浮置扩散区域FD隔离的方式形成于在第一方向和第二方向上彼此邻近或相邻的四个单位像素(即，以(2×2)矩阵形状布置的四个单位像素)中的四个邻近或相邻的浮置扩散区域FD之间。阱拾取区域WP和浮置扩散区域FD可以由通过在通过蚀刻半导体基板形成的沟槽中掩埋绝缘材料而形成的器件隔离层ISO来隔离。器件隔离层ISO可以包括浅沟槽隔离(STI)或深沟槽隔离(DTI)结构。阱拾取区域WP可以包括通过将P型杂质以预定深度注入到半导体基板中而形成的杂质区域。
图4A是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线A-A′和B-B′截取的单位像素的示例的截面图。图4B是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线C-C′和D-D′截取的单位像素的示例的截面图。
由于沿着线A-A′截取的单位像素的截面图与沿着线B-B′截取的单位像素的截面图相同，因此两个截面图集成为对应于图4A的仅一个图。由于沿着线C-C′截取的单位像素的截面图与沿着线D-D′截取的单位像素的截面图相同，因此两个截面图集成为对应于图4B的仅一个图。
参照图4A，半导体基板10可以包括反射光入射到其上的第一表面和与第一表面面对或相对的第二表面。
光电转换元件PD可以位于半导体基板10中的每个单位像素PX的中央部，并且可以包括其中垂直层叠了N型杂质区域14和P型(p+)杂质区域15的层叠结构。光电转换元件PD可以通过执行通过半导体基板10的第一表面接收的入射光(反射光)的光电转换来产生光电荷。
用于每个光电转换元件PD的器件隔离的P阱区域16可以形成于半导体基板10中彼此相邻的光电转换元件PD之间。公共漏极节点CD可以形成于P阱区域16中。更详细地，N型(n+)杂质可以穿过第二表面以预定深度注入到P阱区域16中，从而形成公共漏极节点CD。循环栅CG可以在第二表面上方形成在光电转换元件PD和公共漏极节点CD之间。
N型杂质区域和P型杂质区域可以顺序地形成在光电转换元件PD和P阱区域16下方。例如，N阱区域13可以形成在光电转换元件PD和P阱区域16下方。P型杂质区域(即，P基板区域12和P+区域11)可以形成于N阱区域13下方。
绝缘层20可以在半导体基板10的第二表面处形成于光电转换元件PD上方。
参照图4B，用于光电转换元件PD的器件隔离的P阱区域16可以形成于在单位像素的对角线方向上相邻的光电转换元件PD之间。浮置扩散区域FD和阱拾取区域WP可以形成在P阱区域16中。更详细地，可以通过分别将P型(p+)杂质和N型(n+)杂质穿过第二表面以预定深度注入P阱区域16中，来形成阱拾取区域WP和每个浮置扩散区域FD。阱拾取区域WP可以设置在浮置扩散区域FD之间，并且可以通过器件隔离层ISO与每个浮置扩散区域FD隔离。
传输栅TG可以在第二表面上方形成在光电转换元件PD与浮置扩散区域FD之间。
图5A是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线A-A′和B-B′截取的单位像素的示例的截面图。图5B是例示基于所公开的技术的一些实现的沿着图3中示出的线C-C′和D-D′截取的单位像素的示例的截面图。
在图5A和图5B中，相同的附图标记将用于与图4A和图4B中使用的相同或相似的部件。
参照图5A和图5B，可以在光电转换元件(PD)和P阱区域16的下方顺序地形成N型杂质区域和P型杂质区域。例如，可以在光电转换元件(PD)和P阱区域16的下方形成N基板区域17，并且可以在N基板区域17的下方形成P+区域11。
N型杂质和P型杂质可以附加地注入到包括P型杂质的基板(P-sub)中，使得可以形成图4A和图4B中示出的杂质区域。另选地，N型杂质和P型杂质可以附加地注入到包括N型杂质的基板(N-sub)中，使得可以形成图5A和图5B中示出的杂质区域。
图6A是例示基于所公开的技术的一些实现的其中电子通过图2中示出的单位像素中的循环栅移动的示例的概念图。
参照图6A，当循环控制信号Vcir1至Vcir4施加至循环栅CG1至CG4时，可以在循环栅CG1至CG4的外围区域中出现电场(E-场)，使得由光电转换元件PD产生的电子可以被收集在循环栅CG1至CG4的周围(例如，光电转换元件PD的边缘区域)。在这种情况下，当循环控制信号Vcir1至Vcir4中的每个的幅度(即，电位)小于使得形成将光电转换元件PD电联接至漏极节点D1至D4的沟道的预定幅度时，电子可以被收集在循环栅CG1至CG4的外围区域中，而不传输至漏极节点D1至D4。
在图2所示的其中循环栅CG1至CG4被布置成围绕光电转换元件PD的上部的布局结构中，如果循环控制信号Vcir1至Vcir4以预定方向(例如，逆时针方向)顺序并相继施加至循环栅CG1至CG4，而不是同时施加至循环栅CG1至CG4，则电子可以在光电转换元件PD的边缘区域中按照循环栅CG1至CG4的操作顺序移动。也就是说，电子可以在光电转换元件PD的边缘区域中沿预定方向移动。
例如，如果循环控制信号(Vcir1)施加至循环栅CG1，则光电转换元件PD中包含的电子可以通过形成于循环栅CG1的外围区域中的电场(E-场)而被收集在循环栅CG1的外围区域中。
在经过预定时间之后，如果循环控制信号(Vcir2)施加到与循环栅CG1邻近或相邻的循环栅CG2，然后切断施加到循环栅CG1的循环控制信号(Vcir1)，则收集在循环栅CG1的外围区域中的电子可以向循环栅CG2移动。因此，电子可以从循环栅CG1向循环栅CG2移动。
随后，如果循环控制信号(Vcir3)施加至与循环栅CG2邻近或相邻的循环栅CG3，然后切断施加至循环栅CG2的循环控制信号(Vcir2)，则收集在循环栅CG2的外围区域中的电子可以向循环栅CG3移动。因此，电子可以从循环栅CG2向循环栅CG3移动。
随后，如果循环控制信号(Vcir4)施加到与循环栅CG3邻近或相邻的循环栅CG4，然后切断施加到循环栅CG3的循环控制信号(Vcir3)，则收集在循环栅CG3的外围区域中的电子可以向循环栅CG4移动。因此，电子可以从循环栅CG3向循环栅CG4移动。
随后，如果循环控制信号(Vcir1)施加到与循环栅CG4邻近或相邻的循环栅CG1，然后切断施加到循环栅CG4的循环控制信号(Vcir4)，则收集在循环栅CG4的外围区域中的电子可以向循环栅CG1移动。因此，电子可以从循环栅CG4向循环栅CG1移动。
如果重复且连续地执行上述操作，则电子能够在光电转换元件PD的边缘区域中循环。
图6B是例示基于所公开的技术的一些实现的图2中示出的单位像素的示例的概念图，其中通过传输栅向浮置扩散区域FD传输电子。
参照图6B，当传输控制信号TFv1至TFv4施加至传输栅TG1至TG4时，可以在设置于传输栅TG1至TG4下方的半导体基板10中形成用于将光电转换元件PD电联接至浮置扩散区域FD1至FD4的沟道，使得光电转换元件PD的电子能够被传输至浮置扩散区域FD1至FD4。
传输控制信号TFv1至TFv4可以以预定方向(例如，以逆时针方向)顺序地施加至传输栅TG1至TG4，而不是同时施加至传输栅TG1至TG4。传输控制信号TFv1至TFv4可以根据图4A中示出的循环栅CG1至CG4的操作次序而顺序地施加至传输栅TG1至TG4。
例如，在通过激活循环栅CG1而收集在循环栅CG1的外围区域中的电子向循环栅CG2移动的情况下，传输控制信号(TFv1)能够仅施加到位于循环栅CG1和CG2之间的传输栅TG1。在这种情况下，传输控制信号(TFv1)可以比循环控制信号Vcir1和Vcir2中的每个处于更高的电位。
如上所述，在其中传输栅TG1和循环栅CG1和CG2以L形结构布置的布置结构中，在传输栅TG1位于顶点位置并且施加至传输栅TG1的信号(TFv1)比施加到循环栅CG1和CG2的每个的信号Vcir1和Vcir2电位更高的情形下，由循环栅CG1和CG2以及传输栅TG1收集的大部分电子可以密集地收集在位于靠近传输栅TG1的区域中。因此，大多数收集的电子可以聚集在狭窄的区域中。因此，即使当使用具有相对小尺寸的传输栅TG1时，电子也能够快速地传输至浮置扩散区域FD1。
以与上述相同的方式，在收集在循环栅CG2的外围区域中的电子朝向循环栅CG3移动的情况下，传输控制信号(TFv2)能够仅施加到位于循环栅CG2和CG3之间的传输栅TG2。另外，如果收集在循环栅CG3的外围区域中的电子朝向循环栅CG4移动，则传输控制信号(TFv3)能够仅施加到位于循环栅CG3和CG4之间的传输栅TG3。类似地，如果收集在循环栅CG4的外围区域中的电子朝向循环栅CG1移动，则传输控制信号(TFv4)能够仅施加到位于循环栅CG4和CG1之间的传输栅TG4。
图7是例示基于所公开的技术的一些实现的、在图3中示出的像素阵列结构中使用的、电子在邻近或相邻单位像素中移动的原理的示例的概念图。
参照图7，在像素阵列300中，在第一方向和第二方向上彼此邻近或相邻的单元像素中所包含的电子可以沿相反方向移动，并且在第三方向或第四方向(即，对角线方向)上彼此邻近或相邻的单位像素中包含的电子可以沿相同方向移动。
在像素阵列300中，全部单位像素的电子可以不沿相同方向移动，并且在第一方向和第二方向上彼此邻近或相邻的单位像素的电子可以沿相反方向移动。更详细地，与邻近或相邻的单位像素相关联地，可以相反地控制施加到相应单位像素的循环栅的循环控制信号的输入次序，使得在第一方向和第二方向上彼此邻近或相邻单位像素的电子可以在像素阵列300中沿相反方向移动。
例如，循环控制信号可以以逆时针方向顺序地施加给单位像素PX(m,n)和PX(m+1,n+1)的循环栅，并且循环控制信号以顺时针方向顺序地施加给单位像素PX(m,n+1)和PX(m+1,n)的循环栅。循环控制信号可以由调制驱动器440控制，以按照控制的方向向单位像素施加循环控制信号。
在这种情况下，形成为共享相同公共漏极节点CD的循环栅可以同时接收循环控制信号。因此，形成为共享相同的公共漏极节点CD的循环栅可以同时操作。
结果，在(2×2)矩阵结构中包含的四个单位像素(即，单位像素组)中，每个单位像素的电子可以朝向相应单位像素组的中央部移动，并且这些电子可以在相应单位像素组的中央部中收集的四个传输栅中同时移动。
在这种情况下，在每个单位像素组的中央部处彼此邻近或相邻布置的四个传输栅可以同时接收传输控制信号。因此，在每个单位像素组的中央部中彼此邻近或相邻的四个传输栅可以同时操作，使得相应单位像素的电子能够同时传输至相应浮置扩散区域FD。
如上所述，电子可以朝向邻近或相邻的单位像素中的相同位置(例如，单位像素组的中央部)移动，并且单位像素组的电子可以同时在单位像素组的中央部中移动，使得能够提高这种电子的移动和传输(Tx)效率。
图8是例示基于所公开的技术的一些实现的图3所示的像素阵列的操作的定时图。图9A至图9H是例示基于所公开的技术的一些实现的被配置为以图8中示出的步骤进行操作的单位像素的操作的示意图。
为了便于描述，在下文中将通过聚焦于单位像素组之一的操作来给出以下描述。例如，将讨论以(2×2)矩阵结构布置的四个单位像素(每个单位像素包括光电转换元件PX11至PX22)的单位像素组的操作。
如上所述，共享相同的公共漏极节点CD的循环栅可以同时操作。因此，为了便于描述，相同的附图标记可以分配给相应的循环栅，并且具有相同附图标记的相应循环栅可以视为单个循环栅。共享公共漏极节点CD的循环栅可以同时接收相同控制信号(即，相同的循环控制信号)，使得循环栅能够同时工作。
位于每个单位像素组的中央部的四个传输栅能够同时操作。因此，为了便于描述，相同的附图标记可以分配给相应传输栅，并且具有相同附图标记的相应传输栅可以视为单个传输栅。位于每个单位像素组的中央部的四个传输栅可以同时接收相同的控制信号(例如，相同的传输控制信号)。
在图8所示的时间段t1至t7中，可以以相同时段的间隔来布置定时点。在图8中，与循环栅相对应的信号的波形可以表示施加给相应栅的循环控制信号的波形，或者与传输栅相对应的信号的波形可以表示施加给传输栅的传输控制信号的波形。
参照图8和图9A，使能信号(VEN)和复位信号RST可以在定时点(t1)被激活为高电平。复位信号RST可以在定时点(t2)被去激活为低电平。因此，在移动和传输电子的调制时段开始之前，可以在时间段t1至t2中初始化单位像素。
如果复位信号RST在定时点(t2)被去激活为低电平，则可以开始用于移动和传输电子的调制时段。在调制时段结束之后，读出时段开始，以读出抽头信号TAP1至TAP4，抽头信号TAP1至TAP4与在调制时段期间已经传输至浮置扩散区域FD1至FD4的电子的电荷量相对应。
在定时点(t1)，施加给单位像素的漏极节点的漏极电压(Vd)可以处于低电压(例如，接地电压)电平。在复位时段和调制时段的每个中，漏极电压(Vd)可以处于低电压电平。在读出时段中，漏极电压(Vd)可以处于高电压(例如，电源电压)电平。
例如，在调制时段中，漏极电压(Vd)可以处于低电压电平。这是因为在调制期间具有高电压的漏极电压(Vd)能够阻止由循环栅收集的电子朝向传输栅移动。
在复位时段和调制时段的每个中，用于将光电转换元件PD固定到漏极电压(Vd)的漏极控制信号(Vdrain)也可以处于低电压(VL)电平。在读出时段中，用于将光电转换元件PD固定到漏极电压(Vd)的漏极控制信号(Vdrain)可以处于高电压(VH)电平。在这种情况下，漏极控制信号(Vdrain)的高电压(VH)电平可以表示在设置在相应循环栅下方的半导体基板中形成沟道的电压电平。
在复位时段结束时的定时点(t2)，可以激活施加给循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的循环控制信号。在这种情况下，施加给循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的循环控制信号中的每个可以具有使相应公共漏极节点CD不电联接至光电转换元件PD的电位(VM)。可以在预定的时间t2至t4内激活相应循环控制信号。
由于循环控制信号施加到循环栅CG31、CG32、CG51和CG52，因此可以在相应循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的外围区域中形成电场(E-场)。因此，通过光电转换元件PD11至PD22中的反射光的光电转换形成的电子可以朝向相应循环栅CG31、CG32、CG51和CG52移动，使得电子能够收集在循环栅CG31、CG32、CG51和CG52周围。
在这种情况下，循环栅CG31、CG32、CG51和CF52中的每个可以以两个循环栅定位为基于介于它们之间的公共漏极节点CD彼此邻近的方式布置。因此，形成循环栅CG31、CG32、CG51和CF52中的每个的两个邻近循环栅可以布置为同时操作，并且电子能够更容易地移动。
在一些实现中，单位像素组的光电转换元件PD11至PD22中的电子的移动方向可以彼此对称地布置，使得电子能够均匀地分布在像素阵列300中。
参照图8和图9B，在从时间点(t2)到期起经过预定时间之后，可以在时间点(t3)激活施加到传输栅TG12和TG32的传输控制信号以及施加到循环栅CG12和CG22的循环控制信号。例如，在循环栅CG31、CG32、CG51和CG52仍操作的情况下，循环栅CG12和CG22以及传输栅TG12和TG32可以同时操作。在这种情况下，施加到传输栅TG12和TG32的传输控制信号可以比每个循环控制信号具有更高的电位(VH)，表示为“VM＜VH”。
施加到传输栅TG12和TG32的传输控制信号可以被激活预定时间t3至t4，并且施加到循环栅CG12和CG22的循环控制信号可以被激活预定时间t3至t5。
因此，在时间段t2至t3期间已经收集在循环栅CG31和CG32的外围区域中的电子可以朝向传输栅TG12移动。另外，在时间段t3至t4期间由循环栅CG12和传输栅TG12附加收集的电子也可以朝向传输栅TG12移动。
在时间段t2至t3期间已经收集在循环栅CG51和CG52的外围区域中的电子可以朝向传输栅TG32移动。另外，在时间段t3至t4期间已经由循环栅CG22和传输栅TG32附加收集的电子也可以朝向传输栅TG32移动。
循环栅CG31和CG12以及传输栅TG12布置成L形结构，传输栅TG12布置在循环栅CG31和CG12之间的顶点位置，并且向传输栅TG12施加相对高的电位，使得由光电转换元件PD11产生的电子能够密集地收集在位于靠近传输栅TG12的区域(例如，顶点区域)中。
另外，由光电转换元件PD12产生的电子能够通过循环栅CG32和CG12以及传输栅TG12而密集地收集在位于靠近传输栅TG12的区域(即，顶点区域)中。
类似地，由光电转换元件PD21产生的电子能够通过循环栅CG51和CG22以及传输栅TG32而密集地收集在位于靠近传输栅TG32的区域(例如，顶点区域)中，并且由光电转换元件PD22产生的电子能够通过循环栅CG52和CG22以及传输栅TG32而密集地收集在位于靠近传输栅TG32的区域(例如，顶点区域)中。从单位像素组中包括的四个邻近的单位像素的角度来看，电子能够收集在每个单位像素组的中央部。
收集的电子可以由传输栅TG12和TG32同时向相应浮置扩散区域FD传输。也就是说，在每个单位像素中，电子可以密集地收集在狭窄的顶点区域中，使得能够使用小尺寸的传输栅将电子迅速地传输给浮置扩散区域FD。
参照图8、图9C和图9D，在定时点(t4)，施加到循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的循环控制信号以及施加到传输栅TG12和TG32的传输控制信号可以被去激活，并且施加到传输栅TG22的传输控制信号以及施加到循环栅CG41和CG42的循环控制信号可以被激活。也就是说，在已经在定时点(t3)接收到循环控制信号的循环栅CG12和CG22仍操作的情况下，循环栅CG31、CG32、CG51和CG52以及传输栅TG12和TG32可以停止操作，并且传输栅TG22以及循环栅CG41和CG42可以开始操作。在这种情况下，传输控制信号可以比循环控制信号具有更高的电位(VH)。
尽管传输控制信号和循环控制信号被激活，但是直到信号的电位电平达到栅TG22、CG41和CG42能够实际操作的预定电平之前可能需要预定时间(即，上升时间)。因此，存在在传输栅TG22和TG32停止其操作同时传输栅TG22尚未操作的时间段。
因此，循环栅CG12和CG22被继续激活直到到达定时点(t5)。结果，在传输栅TG22尚未操作的时间段期间，电子可以不被分散并且朝向循环栅CG12和CG22移动。例如，如图9C所示，不仅传输栅TG12和TG32未传输的电子可以朝向循环栅CG12和CG22移动，而且新产生的电子也可以朝向循环栅CG12和CG22移动。
如果施加到传输栅TG22以及循环栅CG41和CG42的每个控制信号的上升时间已经到期，则传输栅TG22以及循环栅CG41和CG42可以如图9D所示操作。也就是说，传输栅TG22和位于传输栅TG22的外围区域中的循环栅CG12、CG22、CG41和CG42可以同时操作。
在这种情况下，由于传输控制信号的电位(VH)高于每个循环控制信号的电位(VM)，因此电子可以朝向传输栅TG22移动，并且可以通过传输栅TG22流入到浮置扩散区域中，如图9D所示。换句话说，由光电转换元件PD11至PD22中的每个产生的电子密集地收集在相应单位像素组的中央部中，然后由传输栅TG22向浮置扩散区域传输。
参照图8、图9E和图9F，在定时点(t5)，施加到循环栅CG12和CG22的循环控制信号以及施加到传输栅TG22的传输控制信号可以被去激活，并且施加到传输栅TG21和TG23的传输控制信号以及施加到循环栅CG11、CG13、CG21和CG23的循环控制信号可以被激活。也就是说，在已经在定时点(t4)接收到循环控制信号的循环栅CG41和CG42仍然操作的情况下，循环栅CG12和CG22以及传输栅TG22可以停止操作，并且传输栅TG21和TG23以及循环栅CG11、CG13、CG21和CG23可以开始操作。在这种情况下，传输控制信号可以比循环控制信号具有更高的电位(VH)。
在这种情况下，循环栅CG41和CG42被继续激活直到到达定时点(t6)。结果，在传输栅TG21和TG23尚未操作的预定时间期间，电子可以不被分散并且朝向循环栅CG41和CG42移动，如图9E所示。
如果施加到传输栅TG21和TG23以及循环栅CG11、CG13、CG21和CG23的每个控制信号的上升时间已经到期，则传输栅TG21和TG23以及循环栅CG11、CG13、CG21和CG23可以如图9F所示操作。也就是说，传输栅TG21和TG23以及位于传输栅TG21和TG23的外围区域中的循环栅CG11、CG21、CG41、CG13、CG23和CG42可以同时操作。
在这种情况下，由于传输控制信号的电位(VH)高于每个循环控制信号的电位(VM)，因此电子朝向传输栅TG21和TG23移动，然后通过传输栅TG21和TG23流入到浮置扩散区域中。
参照图8、图9G和图9H，施加到循环栅CG41和CG42的循环控制信号以及施加到传输栅TG21和TG23的传输控制信号可以在定时点(t6)被去激活，并且施加到传输栅TG11、TG13、TG31和TG33以及施加到循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的循环控制信号可以在定时点(t6)被激活。在这种情况下，每个传输控制信号可以比每个循环控制信号具有更高的电位(VH)，并且施加到循环栅CG11、CG13、CG21和CG23的循环控制信号可以保持激活直到到达定时点(t7)。
因此，如图9G所示，由光电转换元件PD11至PD22产生的电子可以朝向循环栅CG11、CG13、CG21和CG23移动。此后，如果施加到传输栅TG11、TG13、TG31和TG33以及循环栅CG31、CG32、CG51和CG52的每个控制信号的上升时间已经到期，则电子可以通过传输栅TG11、TG13、TG31和TG33流入到浮置扩散区域中，如图9H所示。
在经过了定时点(t7)之后直到调制时段到期之前，可以重复地执行电子在时间段t3至t7中的移动以及这种移动的电子流入到浮置扩散区域中的顺序传输。也就是说，在调制时段期间，施加到每个单位像素PX的循环栅的循环控制信号和施加到每个单位像素PX的传输栅的传输控制信号能够以逆时针或顺时针方向重复地循环和改变。
如果调制时段已到期，则使能信号(VEN)被去激活，使得可以开始读取时段。在这种情况下，漏极电压(Vd)可以处于高电压(VH)电平，并且漏极控制信号(Vdrain)可以被激活为高电压(VH)电平。
因此，光电转换元件PD11至PD22可以通过位于相应光电转换元件PD11至PD22的四侧的循环栅电联接至公共漏极节点CD，使得在读出期间光电转换元件PD11至PD22可以被固定到漏极电压(Vd)。
从以上描述中显而易见的是，能够以改善装置的操作特性的方式来实现基于所公开的技术的图像感测装置。
本领域技术人员将理解，根据公开内容，可以以除本文阐述的方式之外的其它特定方式来实现实施方式。
尽管已经描述了许多示例性实施方式，但是应该理解，基于本公开能够设计出许多其它变型和实施方式。
相关申请的交叉引用
本专利文档要求于2020年4月9日提交的韩国专利申请No.10-2020-0043303的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此，作为本专利文档的公开内容的一部分。

Claims (20)

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
像素阵列，所述像素阵列包括以行和列布置的多个单位像素，
其中，所述多个单位像素中的每一个包括：
光电转换元件，所述光电转换元件被配置为响应于入射光而执行光电转换并产生与所述入射光相对应的光电荷；
循环栅，所述循环栅位于所述光电转换元件的侧部并被配置为接收循环控制信号并基于所述循环控制信号使所述光电荷在所述光电转换元件内沿预定方向移动；
传输栅，每个所述传输栅位于两个相邻的循环栅之间，并且被配置为接收传输控制信号并基于所述传输控制信号向浮置扩散区域传输所述光电荷；以及
漏极节点，所述漏极节点位于所述循环栅的与所述光电转换元件相对的侧部，并且被配置为接收漏极电压，
其中，所述漏极节点包括由在第一方向上布置的两个相邻的单位像素共享的第一漏极节点和由在垂直于所述第一方向的第二方向上布置的两个相邻的单位像素共享的第二漏极节点。
2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述循环栅被配置为在所述光电转换元件中产生电场并使用所述电场来使所述光电荷移动。
3.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述第一漏极节点设置于在所述第一方向上布置的两个相邻的单位像素的循环栅之间，并且所述第二漏极节点设置于在所述第二方向上布置的两个相邻的单位像素的循环栅之间。
4.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
共享所述第一漏极节点的循环栅同时操作，并且共享所述第二漏极节点的循环栅同时操作。
5.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述循环栅被配置为基于漏极控制信号而将所述漏极节点电联接至所述光电转换元件。
6.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，
所述循环栅和所述传输栅被交替地布置并被配置为围绕所述光电转换元件。
7.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列包括：
第一单位像素；
第二单位像素，所述第二单位像素在所述第一方向上与所述第一单位像素相邻布置；
第三单位像素，所述第三单位像素在所述第二方向上与所述第一单位像素相邻布置；以及
第四单位像素，所述第四单位像素在所述第一方向上与所述第三单位像素相邻布置，
其中，所述第一单位像素的循环栅被配置为以顺时针方向顺序地接收循环控制信号，并且
所述第二单位像素的循环栅和所述第三单位像素的循环栅被配置为以逆时针方向顺序地接收循环控制信号。
8.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，
所述第四单位像素的循环栅被配置为以所述顺时针方向顺序地接收所述循环控制信号。
9.根据权利要求7所述的图像感测装置，其中，
分别包括在所述第一单位像素至所述第四单位像素中并且彼此相邻布置的四个传输栅被配置为同时接收传输控制信号。
10.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
多个光电转换元件，所述多个光电转换元件被配置为通过入射光的光电转换来产生与所述入射光相对应的光电荷，并且被布置为使得所述多个光电转换元件在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上彼此间隔开预定距离；
多个公共漏极节点，所述多个公共漏极节点位于在所述第一方向或所述第二方向上布置的两个相邻的光电转换元件之间；
多个循环栅，每个所述循环栅位于所述多个公共漏极节点中的一个公共漏极节点和所述多个光电转换元件中的一个光电转换元件之间；以及
多个传输栅，所述多个传输栅位于所述多个光电转换元件中的每一个在第三方向和垂直于所述第三方向的第四方向上的角部处。
11.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，
所述多个循环栅和所述多个传输栅位于与所述多个光电转换元件部分地交叠。
12.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，
所述多个循环栅中的每一个和所述多个传输栅中的每一个彼此交替地布置，并且被配置为围绕相对应的光电转换元件。
13.根据权利要求12所述的图像感测装置，其中，
所述多个循环栅中的一些循环栅位于相对应的光电转换元件的四侧。
14.根据权利要求10所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：
阱拾取区域，所述阱拾取区域位于由四个相邻的光电转换元件限定的矩形形状的中心周围，并且被配置为接收偏置电压；
其中，在所述第三方向和所述第四方向上与所述阱拾取区域相邻布置的传输栅被配置为彼此同时操作。
15.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，
所述多个循环栅中的位于每个公共漏极节点两侧并且介于两个相邻的光电转换元件之间的一些循环栅被配置为彼此同时操作。
16.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：
光源，所述光源被配置为向目标对象发射光，
像素阵列，所述像素阵列包括多个单位像素，所述多个单位像素中的每个单位像素被配置为通过执行从所述目标对象反射的入射光的光电转换来产生像素信号；以及
控制电路，所述控制电路与所述光源和所述像素阵列通信，并且被配置为控制所述光源和所述多个单位像素的操作并获得基于距所述目标对象的距离的时间延迟，
其中，所述控制电路还被配置为控制所述多个单位像素以使得：(1)在所述多个单位像素中的每个单位像素中产生的电子沿顺时针或逆时针方向移动，并且(2)两个相邻的单位像素中的电子的移动方向彼此相反。
17.根据权利要求16所述的图像感测装置，其中，所述多个单位像素中的每个单位像素包括：
光电转换元件，所述光电转换元件被配置为响应于所述入射光而执行所述光电转换并产生所述电子；
多个循环栅，所述多个循环栅被配置为从所述控制电路接收循环控制信号并使所述电子在相对应的光电转换元件中移动；以及
多个传输栅，所述多个传输栅被配置为从所述控制电路接收传输控制信号并将通过所述循环栅移动的所述电子向浮置扩散区域传输。
18.根据权利要求17所述的图像感测装置，其中，
所述多个循环栅位于每个光电转换元件在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上的两侧，并且
所述多个传输栅中的每个传输栅位于两个相邻的循环栅之间，同时与所述多个循环栅中的一个循环栅交替地布置。
19.根据权利要求18所述的图像感测装置，其中，所述像素阵列包括：
第一单位像素；
第二单位像素，所述第二单位像素在所述第一方向上与所述第一单位像素邻近布置；
第三单位像素，所述第三单位像素在所述第二方向上与所述第一单位像素邻近布置；以及
第四单位像素，所述第四单位像素在所述第一方向上与所述第三单位像素相邻布置，
其中，所述第一单位像素的循环栅被配置为以顺时针方向顺序地接收所述循环控制信号，并且
所述第二单位像素的循环栅和所述第三单位像素的循环栅被配置为以逆时针方向顺序地接收所述循环控制信号。
20.根据权利要求19所述的图像感测装置，其中，
所述第四单位像素的所述循环栅被配置为以所述顺时针方向顺序地接收所述循环控制信号。
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