CN115396614A - 一种应用于cmos图像传感器的有源像素电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其属于电子电路技术领域，其增加栅极偏压晶体管和差分放大器，通过给栅极偏压晶体管施加栅极偏压，在电荷累积过程中将有源像素电路中的光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对来自于CMOS图像传感器的数据进行了双采样双处理。本发明通过增加栅极偏压晶体管Mgbt和差分放大器以降低传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，解决信号串扰的问题，并且大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。

Description

一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路。

背景技术

目前市场上现有的图像传感器大多是基于MOS或CMOS技术存在的进行光电转换的设备，它由各种微小的单个像素或像素阵列组成，每个像素中都带有光敏模块和无源/有源像素模块，各个光敏模块和无源/有源像素模块通过金属线连接各种晶体管组成。相比起在先的CCD图像传感器，CMOS图像传感器具有体积小，功耗低等优点，更适用于手机，小型相机等小型移动设备。

如图1所示，CMOS图像传感器有源像素电路基本包含光电二极管PD、复位晶体管Mrst、行选晶体管Msel及源跟随晶体管Msf等4个部分。随着应用场景的小型化及小型移动设备微小化的要求，对CMOS图像传感器的工艺尺寸逐渐缩小也有着必然对应要求；小型化器件必然导致CMOS图像传感器上面单位面积所布置的器件排列密度增大，内部器件排列密度增大也导致器件之间暗电流增大和信号串扰扩大的问题，而目前现有元件组成的像素电路无法有效解决该问题。暗电流是指二极管在反偏压条件下,没有入射光时产生的反向直流电流。

现有技术中，尤其是在锗基短波红外设备运用中，由于锗器件易受温度的影响，所以锗二极管暗电流比硅二极管大的多，锗管反向直流电流为mA级，硅管反向直流电流为nA级。因此，锗基二极管产生的暗电流(反向直流电流)远远大于硅二极管。单一的晶体管组成无法解决锗基短波红外设备中产生的暗电流干扰问题。

此外，微小化CMOS图像传感器因电势阱深度差的原因，相邻像素之间容易产生不希望的光电信号相互串扰的问题。目前解决光信号串扰的方法主要是通过增加传输门晶体管Mtx和浮置扩散区FD解决该问题，如图2所示。但是这种解决方案进一步增加了暗电流，并且额外引起和增强了热噪声(电子布朗运动而引起的噪声)。在长期使用的过程中，将导致更多数量的形成暗电流所需的电子产生，并传输至像素电荷存储节点输出(积分效应导致)。而现有研究或现有技术，针对于暗电流降低的方法主要集中在工艺材料研究上，例如提高硅晶圆的纯度，增加掺杂物质浓度等。但这提高了生产成本，也无法根本上杜绝暗电流的生成，还是会有暗电流流向像素电路中存储输出。这些因素都影响了CMOS图像传感器的像素质量。

发明内容

基于现有技术中的技术问题,本发明提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，以降低传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，解决信号串扰的问题。

基于本发明的技术方案，提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，在有源像素电路中增加栅极偏压晶体管和差分放大器，通过给栅极偏压晶体管施加栅极偏压，在电荷累积过程中将有源像素电路中的光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对来自于CMOS图像传感器的数据进行了双采样双处理。

具体地，应用于CMOS图像传感器的有源像素电路包括光电二极管PD、栅极晶体管Mgbt、传输门晶体管Mtx、复位晶体管Mrst、电荷储存节点电容C、差分放大器、源跟随晶体管Msf以及行选晶体管Msel。进一步地，所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接一个电压Vgbt，形成一个栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt漏极连接一个传输门晶体管Mtx，构成一个带有存储功能的三极管结构；所述传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至列输出总线。

优选地，电荷存储节点电容C的输出端与复位晶体管Mrst连接，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst。

更优选地，所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接电压Vgbt，形成栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt的漏极连接一个传输门晶体管Mtx，栅极晶体管Mgbt和传输门晶体管Mtx构成一个带有存储功能的三极管结构；传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端连接差分放大器输入端，所述电荷存储节点电容C和差分放大器之间设置有一个复位晶体管Mrst，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst，所述差分放大器输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至列输出总线。

进一步地，所述光电二极管PD由锗层转移构成，通过硅穿孔技术铜线连接栅极晶体管Mgbt。所述光电二极管PD漏极连接栅极晶体管Mgbt正端。

优选地，所述光电二极管PD用于入射光进入时转换为流向晶体管的电子；所述传输门晶体管Mtx用于将流向栅极晶体管Mgbt的电荷传输至电荷储存节点电容C中存储；所述差分放大器源极用于接收信号并对信号的数据进行差分处理降噪，差分放大器漏极串联一个源跟随晶体管Msf和行选晶体管Msel，用于将数据进行传输至行输出总线。

相对于现有技术而言，本发明应用于CMOS图像传感器的有源像素电路具有以下有益效果：

1、本发明通过增加栅极晶体管Mgbt和差分放大器以解决传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，信号串扰的问题。

2、本发明中，给栅极偏压晶体管施加偏压Vgbt，在电荷累积过程中，有效地将光电二极管PD和像素电极电荷存储隔离。

3、在没有栅极晶体管Mgbt的像素单元中，由于电位差微小(100微伏-1000微伏)的原因其将会导致相邻像素之间的信号产生串扰的问题，本发明在电路中增加了一个差分放大器，以解决线性电路中暗电流的问题。

4、在传统放大器存在的CMOS图像传感器像素电路中，由于暗电流主要是由于器件材料产生，这是无法避免的会有暗电流伴随着有效像素电流流向电路中，在电荷储存点一起存储。本发明通过差分放大器对数据进行差分处理，从而对暗电流进行处理以及有效数据的放大。实际上该电路通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样处理的行为，这大大得降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。在附图中：

图1是现有CMOS图像传感器有源像素电路；

图2是设置有浮置扩散区FD的现有CMOS图像传感器有源像素电路；

图3为依据本发明的降低CMOS图像传感器像素串扰的像素电路结构示意图；

图4为依据本发明的降低CMOS图像传感器暗电流的像素电路结构示意图；

图5为依据本发明应用于CMOS图像传感器的有源像素电路的降低CMOS图像传感器像素串扰和暗电流的像素电路结构示意图；

图6为可应用连接于掺锗SWIR(纵向B-掺Ge(P区))图像传感器的像素电路结构示意图；

图7为可应用连接于掺锗SWIR(纵向P-掺Ge(n区))图像传感器的像素电路结构示意图；

图8为可应用连接于掺锗SWIR(横向p-i-n))图像传感器的像素电路结构示意图。

附图中附图标记：

Vrst：复位电压；Mrst：复位晶体管；Mtx：传输门晶体管；Vtx：传输门电压；FD:浮置扩散区；Msf：源跟随晶体管；Msel：行选晶体管；Mgbt：栅极晶体管；Vgbt：栅极电压；C：电荷存储节点电容；1:差分放大器；PD：光电二极管。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。在本发明的描述中，对方法步骤的连续标号是为了方便审查和理解，结合本发明的整体技术方案以及各个步骤之间的逻辑关系，调整步骤之间的实施顺序并不会影响本发明技术方案所达到的技术效果。

本发明提供了一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其通过增加栅极偏压晶体管Mgbt和差分放大器，以解决暗电流流向像素电路且影响存储输出以及影响像素质量的问题。也就是，本发明增加栅极偏压晶体管Mgbt和差分放大器，给栅极偏压晶体管施加偏压Vgbt，在电荷累积过程中，有效地将光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样双处理的行为，大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。下面结合附图，对本发明做出详细说明。

如图3所示，图3为依据本发明的降低CMOS图像传感器像素串扰的像素电路结构示意图，本发明提供了一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其用于降低CMOS图像传感器像素串扰，其包括光电二极管PD、栅极晶体管Mgbt、传输门晶体管Mtx、复位晶体管Mrst、电荷储存节点电容C、源跟随晶体管Msf以及行选晶体管Msel。所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接一个电压Vgbt，形成一个栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt漏极连接一个传输门晶体管Mtx，构成一个带有存储功能的三极管结构；所述传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至列输出总线；并且电荷存储节点电容C的输出端与复位晶体管Mrst连接，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst。如图3所示，并将工艺上未实施的浮置扩散区FD以增加一个电荷存储节点电容C元件替代，在栅极晶体管Mgbt与电荷存储节点电容C之间添加一个传输门晶体管Mtx。在本实施例中，栅极晶体管Mgbt被栅极电压Vgbt施以偏压。当入射光进入光电二极管PD产生电荷，产生有意义的电流Ipd，直接进入浮置扩散区FD进行存储放电。

在本实施例中，在施加Vgbt正偏压时，由于场效应，电荷无法通过栅极晶体管传输至线路中，进而聚集在光电二极管中；施加Vgbt负偏压时，电荷流向栅极晶体管Mgbt，此时传输晶体管成关闭状态，从而组成一个三极管结构。本发明的此种结构将遏制或杜绝了像素串扰的产生。与本发明的结构相对的是，现有技术中无栅极晶体管Mgbt的电路将会导致相邻像素单元电极由于感应电位差微小(100-1000微伏)而出现像素串扰现象，这些像素串扰现象将使的图像模糊。

在本实施例中，示例性的，通过施加正负偏压Vgbt，栅极晶体管Mgbt在有效地将光电转换控制在PD中，使电荷聚集，从而有效地改变了像素电极电位。

示例性的，在施加Vgbt正偏压时，由于场效应，电荷无法通过栅极晶体管，传输至线路中，聚集在光电二极管中；施加Vgbt负偏压时，电荷流向栅极晶体管Mgbt，此时传输晶体管成关闭状态，从而组成一个三极管结构。

如图4所示，图4为依据本发明的降低CMOS图像传感器暗电流的像素电路结构示意图，光电二极管PD与传输门晶体管Mtx连接，传输门晶体管Mtx构成一个带有存储功能的三极管结构；所述传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端连接差分放大器1输入端，所述电荷存储节点电容C和差分放大器1之间设置有一个复位晶体管Mrst，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst，所述差分放大器1输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至行输出总线。在传统放大器存在的CMOS图像传感器像素电路中，由于暗电流主要是由于器件材料产生，这是无法避免的会有暗电流伴随着有效像素电流流向电路中，在电荷储存点一起存储。本发明实施例通过差分放大器1对数据进行差分处理，从而对暗电流进行处理以及有效数据的放大。实际上该电路通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样双处理，这大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。

如图5所示，图5为依据本发明应用于CMOS图像传感器的有源像素电路的降低CMOS图像传感器像素串扰和暗电流的像素电路结构示意图；其提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其包括光电二极管PD、栅极晶体管Mgbt、传输门晶体管Mtx、复位晶体管Mrst、电荷储存节点电容C、差分放大器1、源跟随晶体管Msf和行选晶体管Msel；所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接一个电压Vgbt，形成一个栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt漏极连接一个传输门晶体管Mtx，构成一个带有存储功能的三极管结构；所述传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C输入端，电荷存储节点电容C连接差分放大器1输入端，所述电荷存储节点电容C和差分放大器1之间设置有一个复位晶体管Mrst，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst，所述差分放大器1输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至行输出总线。

进一步地，光电二极管PD由锗层转移构成，通过硅穿孔技术铜线连接栅极晶体管Mgbt；光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，光电二极管PD漏极连接栅极晶体管Mgbt正端。

在本发明的技术方案中，所述电荷存储节点电容C用于存储电荷，所述电荷存储节点电容C连接的差分放大器1用于信号的差分处理，信号通过差分放大器1进行差分处理，减少线路中不期望的暗电流。更进一步地，在电荷存储节点电容C和差分放大器1之间放置一个复位晶体管Mrst，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst，对全部线路和元件进行复位处理。

图5中的实施例通过增加栅极晶体管Mgbt和差分放大器1克服传统CMOS图像传感器像素电路暗电流，解决信号串扰的问题。其中，栅极晶体管Mgbt为栅极偏压晶体管，给栅极偏压晶体管施加偏压Vgbt；在电荷累积过程中，有效地将光电二极管PD和像素电极电荷存储隔离。在没有栅极晶体管Mgbt的像素单元中，由于电位差微小(一般在100微伏-1000微伏之间)的原因，没有栅极晶体管Mgbt的像素单元将会导致相邻像素之间的信号产生串扰，在电路中增加了一个差分放大器1，以解决线性电路中暗电流的问题。

在传统放大器存在的CMOS图像传感器像素电路中，暗电流主要是因器件材料产生，这是无法避免会有暗电流伴随着有效像素电流流向电路中，在电荷储存点一起存储。而在本发明的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路中，本发明通过差分放大器1对数据进行差分处理，从而对暗电流进行隔离处理以及将有效数据的放大。本发明应用于CMOS图像传感器的有源像素电路通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样双处理的行为，这大大得降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。

在本发明的一些实施例中，如图6至图8所示，本发明提供的一种可用于锗硅纵向P-I-N光电二极管的有源像素电路，其组成结构包括一个光电二极管PD、一个栅极晶体管Mgbt、一个传输门晶体管Mtx、一个复位晶体管Mrst、一个电荷储存节点电容C、一个差分放大器1、一个源跟随晶体管Msf和一个行选晶体管Msel。

具体如图6所示，应用于CMOS图像传感器的有源像素电路包括一个光电二极管PD、一个栅极晶体管Mgbt、一个传输门晶体管Mtx、一个复位晶体管Mrst、一个电荷储存节点电容C、一个差分放大器、一个源跟随晶体管Msf和一个行选晶体管Msel；所述光电二极管PD用于入射光进入时产生流向晶体管的光电流，所述传输门晶体管Mtx用于将流向栅极晶体管Mgbt的电荷传输至电荷储存节点电容C中存储；所述差分放大器源极用于接收信号并对信号的数据进行差分处理降噪，差分放大器漏极串联一个源跟随晶体管Msf和行选晶体管Msel，用于对数据进行传输至行输出总线。

图6的实施例中，入射光进入光电二极管PD，并产生流向晶体管的光电流。在电荷累积阶段(光电转换阶段)，此时由于栅极晶体管Mgbt是一个恒定电压，电极上的电位保持恒定状态。栅极晶体管Mgbt由栅极电压Vgbt产生负偏压，像素单元阵列的每个电极都能够保持大致相同的点位，从而减少像素电路串扰，同时，复位晶体管Mrst在复位电压Vrst的作用下，对电路进行复位处理。累积到一定阶段，复位晶体管Mrst关闭，栅极电压Vgbt给与正偏压，由于场效应使电荷流向栅极晶体管Mgbt。

如图7所示，本发明提供了一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，所述应用于CMOS图像传感器的有源像素电路还包括CMOS图像传感器像素单元电路，所述CMOS图像传感器像素单元电路包括一个复位晶体管Mrst、一个源跟随晶体管Msf和一个行选晶体管Msel，还包括一个栅极晶体管Mgbt和一个电荷存储节点电容C，所述栅极晶体管Mgbt与电荷存储节点电容C之间还设有一个传输门晶体管Mtx，栅极晶体管Mgbt用于被栅极电压Vgbt施以偏压。优选地，所述CMOS图像传感器像素单元还包括与栅极晶体管Mgbt串联的光电二极管PD，所述光电二极管PD用于入射光进入时产生电荷生成电流I_PD；当栅极电压Vgbt为施加的正负偏压时，所述栅极晶体管Mgbt用于将光电转换控制在光电二极管PD中以改变像素电极电位。所述应用于CMOS图像传感器的有源像素电路还包括以降低CMOS图像传感器暗电流的像素电路，所述以降低CMOS图像传感器暗电流的像素电路包括一个复位晶体管Mrst、一个源跟随晶体管Msf和一个行选晶体管Msel，还包括一个差分放大器和一个电荷存储节点电容C，所述电荷存储节点电容C输出端连接差分放大器，差分放大器用于在电荷经过差分放大器时进行差分处理掉暗电流，放大有效电荷。差分放大器漏极串联一个源跟随晶体管Msf和行选晶体管Msel，用于对数据进行传输至列输出总线。

优选的，参见图6至图8所示，本发明实施的像素单元电路与掺锗短红外CMOS图像传感器连接，即本发明所述的光电二极管为掺锗pin光电二极管PD，优选为锗硅纵向P-I-N光电二极管。其连接如图6至图8所示，通过硅穿孔的方式，以铜-铜键合的方式连接。

图6至图8的光电二极管PD为纵向掺锗P-I-N光电二极管PD。

参见图6所示，所述光电二极管PD的入射光进入区域为顶层，磷离子P+在顶层锗区形成N型区域，在底层注入硼离子B+形成。

参见图7所示，所述光电二极管PD的入射光进入区域为顶层，硼离子B+注入至锗区顶部，形成P型区域，硅晶圆提供成为n区域形成。

参见图8所示，所述光电二极管PD为横向P-I-N掺锗光电二极管PD，在锗晶圆两侧刻蚀有两个势阱，分别注入硼离子B+，磷离子P+，形成横向P-I-N结。

优选地，所述光电二极管PD为横向P-I-N掺锗光电二极管PD，在锗晶圆两侧刻蚀有两个势阱，分别注入硼离子B+，磷离子P+，形成横向P-I-N结。

相比较于现有技术，当图像传感器表面没有收到入射光时，像素单元会残存某些无效电荷。该电荷在图像传感器通电工作产生热量之后，随机产生不被希望的热噪声电荷，这种电荷就是暗电流。暗电流在电路工作的时候也会伴随着有效电流I_PD流出，存储在电荷存储节点电容C当中(无论有无光照环境，暗电流都会存在)，从而传输至列总传输线，而暗电流则会导致像素产生不被希望的像素点。

本发明提供一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，通过增加栅极晶体管Mgbt和差分放大器，解决了传统CMOS图像传感器像素电路暗电流、信号串扰的问题。其中给栅极偏压晶体管施加偏压Vgbt，在电荷累积过程中，有效地将光电二极管PD和像素电极电荷存储隔离。在没有栅极晶体管Mgbt的像素单元中，由于电位差微小(100微伏-1000微伏)的原因，其将会导致相邻像素之间的信号产生串扰的问题，在本发明的电路中增加了一个差分放大器，解决了线性电路中暗电流的问题。此外，在传统放大器存在的CMOS图像传感器像素电路中，暗电流主要是因器件材料产生，这是无法避免的会有暗电流伴随着有效像素电流流向电路中，在电荷储存点一起存储。本发明通过差分放大器对数据进行差分处理，从而对暗电流进行隔离处理以及将有效数据的放大。实际上本发明的电路通过栅极偏压及差分放大，对数据进行了双采样双处理的行为，这大大降低了电路中信号串扰和暗电流的问题。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的发明范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，在有源像素电路中增加栅极偏压晶体管和差分放大器，通过给栅极偏压晶体管施加栅极偏压，在电荷累积过程中将有源像素电路中的光电二极管和像素电极电荷存储隔离，通过栅极偏压及差分放大，对来自于CMOS图像传感器的数据进行了双采样双处理。

2.根据权利要求1所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，应用于CMOS图像传感器的有源像素电路包括光电二极管PD、栅极晶体管Mgbt、传输门晶体管Mtx、复位晶体管Mrst、电荷储存节点电容C、差分放大器、源跟随晶体管Msf以及行选晶体管Msel。

3.根据权利要求2所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接一个电压Vgbt，形成一个栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt漏极连接一个传输门晶体管Mtx，构成一个带有存储功能的三极管结构；所述传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至列输出总线。

4.根据权利要求3所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，电荷存储节点电容C的输出端与复位晶体管Mrst连接，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst。

5.根据权利要求2所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，所述光电二极管PD与栅极晶体管Mgbt串联，栅极晶体管Mgbt外接电压Vgbt，形成栅极偏压装置；所述栅极晶体管Mgbt的漏极连接一个传输门晶体管Mtx，栅极晶体管Mgbt和传输门晶体管Mtx构成一个带有存储功能的三极管结构；传输门晶体管Mtx连接电荷存储节点电容C的输入端，电荷存储节点电容C的输出端连接差分放大器输入端，所述电荷存储节点电容C和差分放大器之间设置有一个复位晶体管Mrst，复位晶体管Mrst外接一个内部复位电压Vrst，所述差分放大器输出端与源跟随晶体管Msf连接，源跟随晶体管Msf与行选晶体管Msel串联，用于对信号进出输出，传输至列输出总线。

6.根据权利要求5所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，所述光电二极管PD由锗层转移构成，通过硅穿孔技术铜线连接栅极晶体管Mgbt。

7.根据权利要求6所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，所述光电二极管PD漏极连接栅极晶体管Mgbt正端。

8.根据权利要求4所述的应用于CMOS图像传感器的有源像素电路，其特征在于，所述光电二极管PD用于入射光进入时转换为流向晶体管的电子；

所述传输门晶体管Mtx用于将流向栅极晶体管Mgbt的电荷传输至电荷储存节点电容C中存储；

所述差分放大器源极用于接收信号并对信号的数据进行差分处理降噪，差分放大器漏极串联一个源跟随晶体管Msf和行选晶体管Msel，用于将数据进行传输至行输出总线。

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