CN1689316A - 具有低暗电流光电二极管的像素传感器 - Google Patents

具有低暗电流光电二极管的像素传感器 Download PDF

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Abstract

公开了一种降低CMOS成像器件中热生暗电流的方法与装置。成像器件中的光电二极管被维持在零偏置，从而使光电二极管两端的电压相等。利用一些不同的技术来实现这样的零偏置，可供选择的包括：工作在其亚阈值电平的三极管；泄漏二极管；短沟道MOSFET；或斜坡电荷注入。

Description

具有低暗电流光电二极管的像素传感器
发明领域
本发明涉及用于抑制无用的热生电流的技术，具体地说，涉及对成像器件的像素中的热生暗电流的抑制。
发明背景
暗电流是指由成像器件的像素在即使没有光信号的情形下产生的无用信号。暗电流的一个来源是热生能量。在CMOS有源像素成像器件中，热生暗电流(thermally genera ted dark current)在许多成像应用中呈现问题。例如，某些汽车中的应用要求在温度介于60至80摄氏度的范围内稳定的像素性能。当温度升高时，暗电流也同样增加。另外，某些数码照相机要求不断增加的积分时间，从而能够得到对光电流的更高灵敏度。然而，积分时间越长，对热生暗电流的灵敏度也越高。于是，存在对抑制热生暗电流产生的电路的需求。
发明概要
在一个方面，本发明提供一种成像像素，它具有：用于响应入射的光能而在第一节点产生电信号的光电转换器件；用于在第一节点接收电信号并从其中产生像素输出信号的电路；用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号的电路路径。所述电路路径在光电转换器件两端产生零净偏置，以减少热生暗电流的产生。在不同的实施例中，所述电路可以是电压跟随器电路或源极跟随器电路。
在另一个方面，本发明提供操作像素单元以便在光电转换器件两端提供零偏置从而减少热生暗电流的方法。从以下结合附图提供的详细说明中将更好地理解本发明的这些和其它特征及优点。
附图的简单说明
图1为本发明的第一实施例的原理图；
图2为本发明的第二实施例的原理图；
图3为图1及图2中的光电二极管的剖面图；
图4为本发明的第三实施例的原理图；
图4A为图4中泄漏二极管的原理图；
图5为本发明的第四实施例的原理图；
图6为本发明的第五实施例的原理图；
图7为本发明的第六实施例的原理图；
图8为本发明的读出部分的NMOS实现方案的原理图；
图9为本发明的读出部分的PMOS实现方案的原理图；
图10为本发明的第七实施例的原理图；
图11为图10中的电路的时序图；
图12为图10中的电路的放大了的时序图；以及
图13为图10中的电路的进一步放大了的时序图。
本发明的详细说明
图1展示了依照本发明的第一实施例的像素单元100，它包括：具有连接到复位开关三极管108的电荷累积节点A的光电二极管104，所述复位开关三极管的另一侧连接到电压源VDD；电容CPIXEL，它连接到节点A和电压源VDD之间；输出电路120，它配置成连接到节点A的电压跟随器并提供像素输出信号。电路100是运算放大器120，正输入端连接到节点A而其负输入端连接到放大器120的输出端，所述负输入端还连接到光电二极管104的与节点A相反的另一端。
在复位三极管108中，中间箭头表示三极管108的在其源极与漏极之间的部分112(称为块体基片(bulk substrate))具有连接到那里的电连接线。在像素100中块体基片由跟随节点116的VPIXEL的差分放大器120驱动。通过在光电二极管104两端加零伏偏置电压来消除无用的热电流。尽管电容CPIXEL被展示为连接到VDD，但它也可连接到地或不同于VDD的其它电压源。因为施加在光电二极管104两端的电压总是被差分放大器120维持在零伏，所以光电二极管104的电容不影响电荷转换增益。因此，图1电路的转换增益主要由CPIXEL的值来确定。
图1的电路以如下方式工作。节点A的像素电压VPIXEL通过复位三极管108被初始化为复位电压，并且这个数值被有选择性地从放大器120的输出(OUT)节点读出而送给采样保持电路。在复位以后，光电二极管104在节点A产生被存储在电容CPIXEL中的积分电荷信号。这个信号同样被选择性地读出而送给采样保持电路。
光电二极管104的结偏置在复位和电荷积分时段内被电压跟随放大器120的输出维持在零，所述输出连接到光电二极管104的背端，即与节点A相反的那一侧。因为光电二极管的结为零偏置，所以没有净电流流过光电二极管104而产生暗电流。另外，复位三极管108的基片也接收放大器120的输出。
以这种方式，所有连接到图1中积分节点A的结都为零偏置，因此热泄漏被抑制。另外，实现了高转换增益以及由此而得的高灵敏度，因为这些完全是由增益电容器CPIXEL所决定的。
图2中示出本发明的第二实施例，其中使用了源极跟随器电路212来代替图1中的电压跟随器电路120。源极跟随器电路包括连接到电流源208并且具有连接到节点A的栅极的零阈值三极管204。像素200与像素100不同，其区别在于像素200提供缓冲放大器216，所述缓冲放大器的输出端没有绕回来连接到光电二极管104的背端。然而，光电二极管两端的电压仍被保持在零伏，这次是由源极跟随器212来实现的，它的输出端连接到光电二极管104的背端以及缓冲放大器216的输入端。零阈值三极管204的阈值电压为零，从而使得源极跟随器200总是提供对应于在节点220的输入电压的输出电压给光电二极管104的背端。所述三极管通过控制在三极管204的栅极下面的杂质浓度而维持零阈值，这种方法也称为栅极注入法。三极管204的源极连接到所述三极管的块体基片，因此消除了”体效应(body effect)”并且在源极跟随器电路212中保持良好的具有单位增益的线性度。于是，源极跟随器电路212能够总是保持光电二极管104两端的零偏置，而与任何电荷累积状态无关。
图3展示了像素200在半导体基片中的剖面示意图。如图3所示，光电二极管的N+电荷收集区域以及三极管204的栅极和三极管224的漏极连接到积分节点A。另外，三极管204的漏极既向缓冲放大器216提供输又通过设置在P型阱305内的P+区域连接到P型阱305。P型阱305形成光电二极管104的背端。P型阱305形成在N型基片上。为了在光电二极管104两端为零偏置的情形下提高光电二极管104的灵敏度，局部地降低了光电二极管N+电荷收集区域306下面的掺杂剂浓度，使得在低浓度区域306所产生的电子通过载流子扩散过程被聚集到N+电荷收集区域。
图2和图3的配置提供大动态范围以及极好的线性度。尽管图3展示了沟槽隔离区域308和312(也称为STI区域)，但也可使用其它的隔离方法，如n型阱隔离或局部氧化硅(LOCOS)。沟槽隔离(STI)区域308和312通过刻蚀出沟槽并填入绝缘体如氧化物而形成，而绝缘体则协助将每个单独的像素隔离开来。在三极管204的右侧，n+漏极区域和p+型阱控制区域304重叠在一起。光电二极管104所在的P型阱区域305由源极跟随器电路212驱动，以跟随电容CPIXEL上的信号积分。以这种方式，阱区域304起光电二极管的保护装置的作用并由电压跟随放大器120驱动，因此有”保护驱动”光电二极管的说法。
人们期望将流过电流源208的电流维持为尽可能低，以便将图像功率消耗减至最小，因为每个单独的像素都需要一个电流源208。因此，对于一百万像素的阵列，如果总电流消耗为1毫安就需要使电流小于1纳安/像素。于是，就需要数千兆欧的等效电阻。然而，要利用传统的电阻材料如扩散层或多晶硅层取得这样高的电阻值是很困难的。为了解决这个问题，图4展示了具有泄漏二极管404形式的电流源的电路400。二极管404的陷阱浓度可以通过在生产过程中增加二极管404的结中所含的中性粒子杂质或陷阱440的数量来提高，从而反过来也影响流过的反向偏置电流，如在图4A中所示。因为非常低的反向偏置电流，所以三极管408工作在其亚阈值的方式，其中阈值电压VTH(或VGS)随温度升高而降低。源极跟随器三极管408，像三极管204(图2)一样，当其实际的阈值电压仅为很低时被描述为零阈值三极管。由于二极管404的漏电流随温度升高而增加，这就具有补偿零阈值三极管408温度依赖性的效果。
图4A中展示了泄漏二极管404的更详细的视图，其中除了n+区域452以外基片448的所有部分被光致抗蚀剂444所覆盖并随后被注入了大量的中性杂质或重金属。这样的注入在二极管404中产生可控数量的缺陷或陷阱440，而这具有得到可定量的漏电流的效果。这个可控的漏电流被用来与源极跟随器三极管408一起来为光电二极管104提供零偏置。
图5中示出另一种产生用以维持光电二极管104为零偏置的电流的方法，其中，亚阈值电流源504被用于像素电路500中。亚阈值电流源504使用栅极接地短沟道MOSFET三极管。这样的三极管比图4中的零阈值三极管408性能优越，因为三极管408总是受制于小量的沟道电流，所述电流在数皮安(pA)到数纳安(nA)的范围内。这甚至在VGS为零时也是如此。相反，栅极接地短沟道三极管504则不受无用的沟道电流的影响。以像素400为例，这样的稳定性具有抵消光电二极管104的温度依赖性的效果。尽管像素500不需要特殊的加工步骤，它却需要附加的三极管504。
图6展示了像素电路600，它使用了与像素400和500不同的方法，不同之处在于它使用了斜坡电荷注入(ramping charge injection)而不是电流源404和504来为光电二极管104提供零偏置。经过复位操作后，负斜率的斜坡脉冲加到电容608上，而所述电容连接到光电二极管104的保护节点(背端)。斜坡脉冲产生偏置电流，所述电流可表示为：
IBIAS＝CBIAS×dv/dt    .  .  .  .  .  (1)
近期CMOS电容制造技术的进步已经提高了电容器产品的一致重复性。这又提高了对像素600的偏置电流控制的精度。
图7展示了另一个像素700，所述像素利用斜坡技术产生偏置电流。图中，电容CPIXEL的上电极连接到斜坡脉冲发生器704而不是前面实施例的VDD。斜坡脉冲发生器的另一端连接到基片地。在积分时段内，正斜率斜坡脉冲716加到电容CPIXEL上。由于这个电流通过电容CPIXEL注入的缘故，积分节点712(以及保护节点708)的电压随时间升高。斜坡脉冲产生了偏置电流，所述电流可表示为：
IBIAS＝CWELL SUB×dv/dt  .  .  .  .  .  (2)
其中CWELL SUB以及dv/dt分别代表在保护节点708与基片之间的电容以及所施加的斜坡脉冲716的斜率。因为正斜率斜坡充电电流716被直接施加到基片上，所以不需要额外的电容。
为了读出通过光电二极管104积分得到的信号，需要在前面实施例中的放大器216中实施像素选择器。在图8和9中，NOMS和PMOS源极跟随器804、904以及选择三极管808、908被用来选择并读出像素信号。源极跟随器804、904位于与光电二极管104不同的阱区域，从而它们不会影响光电二极管的特性，这些特性将减少来自读出元件的噪声。因为源极跟随器804、904起电压缓冲器的作用，所以不需要单独的缓冲放大器216。
图10展示了像素1000，它使用了与图5中相似的亚阈值电流源1004，并且结合了与图8中的相似的NMOS读出电路1008。因为在NMOS读出电路1008中的源极跟随器三极管起电压缓冲器的作用，所以不需要缓冲放大器。
像素1000以及本发明所有的像素实施例的工作序列可以分成三个基本时段：复位、积分和读出。图11展示了图10电路的时序图。在t＝t0时，像素被复位，从而把复位脉冲加到复位三极管1012，同时亚阈值三极管1004在固定栅极偏置下产生持续不变的偏置电流。假定复位脉冲的高电平处在电压VD的位置，那么，积分节点1016因而光电二极管104的保护阱的电压VPIXEL可以由下式表示：
VPIXEL＝VD-VTHRESHOLD_1004.  .  .  .  .  (3)
借助于把选择信号SEL加到读出电路1008而通过三极管1024和读出电路1008读出光电二极管104上的复位电压。在t＝t1时刻，开始信号积分过程。光电二极管104的保护阱的电压随着VPIXEL的降低而降低，从而在VPIXEL与保护阱之间保持零偏置状态。在积分时段之后，在t＝t2时刻，另一个选择脉冲加到读出电路1008，于是输出电压被从输出(OUT)节点读出。为了实现相关的二次采样，偏移信号在下一个复位时段的t＝t3时刻被再次读出。从先前读出的信号中减去偏移信号就抑制了像素的偏移变化以及读出电路的噪声。因此就可以获得低噪声读出的图像。
为了降低电路1000的功率消耗，通过三极管1004的偏置电流被维持在越小越好。然而，这样做具有降低保护驱动的操作速度以及延长复位时段持续时间的作用。为了使这些影响最小，脉冲加到三极管1004的栅极，如在图12中的偏置(BIAS)线所示。
为了提高读出和复位的速度，可在每个读出和复位操作开始时使用瞬时偏置电流。如图13所示，在t＝t2、t＝t0’和t＝t1’时刻，把短脉冲加到偏置三极管1004的栅极，如偏置(BIAS)线所示，从而使得保护阱的电压被所述脉冲降低。在这个脉冲变为低后，零偏置三极管1024驱动光电二极管104的保护阱304，从而使得保护阱304的电压瞬时增加以接近VPIXEL。以相同的等待时间对像素的输出进行采样，如在图13中的采样(SAMPLE)线所示，就得到了具有良好重复性的输出信号。这样操作的一个优越性为，与图1-9的偏置电流调制方法相比，因为偏置脉冲的短脉冲宽度缘故，实现了较小的功率消耗。这种差别通过比较图12和图13中的BIAS线的脉冲宽度就显而易见。
虽然已经通过参考具体的典型实施例描述和图解说明了本发明，但是，应该理解的是可以实施许多修改和替换而并不偏离本发明的精神与范畴。另外，本发明不应被认为受先前的描述所约束，而只应由所附权利要求书的范畴所界定。

Claims (64)

1.一种成像像素，它包括：
光转换器件，用于响应入射的光能而在其第一节点产生电信号；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于把代表所述输出信号的信号提供给所述光电转换器件的第二节点。
2.如权利要求1所述的成像像素，其中所述电路路径使得所述光转换器件的结具有基本上为零的跨接在其两端的偏置。
3.如权利要求2所述的成像像素，其中所述电路为电压跟随器和源极跟随器之一。
4.如权利要求3所述的成像像素，其中所述光转换器件在电荷积分时段内执行光转换操作，所述成像像素包括：
复位开关，用于在所述电荷积分时段之前将所述第一节点复位到预定的电压；以及
电容，它具有连接到所述第一节点的端子，用于与所述电路一起对所述电信号进行积分。
5.如权利要求4所述的成像像素，其中所述复位开关将第一电压连接到所述第一节点，并且其中所述电容连接到所述第一电压与所述第一节点之间。
6.如权利要求4所述的成像像素，其中所述复位开关为三极管。
7.如权利要求6所述的成像像素，其中所述三极管具有被所述输出信号偏置的基片。
8.如权利要求5所述的成像像素，其中所述第一电压为正电压。
9.如权利要求7所述的成像像素，其中所述三极管的连接到所述第一节点的结基本上被所述输出信号偏置为零。
10.如权利要求4所述的成像像素，其中所述源极跟随器电路与所述电容为所述光转换器件在所述积分时段中产生的电荷流提供转换增益，所述增益主要由所述电容的值来确定。
11.如权利要求3所述的成像像素，其中所述电路为电压跟随器电路。
12.如权利要求3所述的成像像素，其中所述电路为源极跟随器电路。
13.如权利要求12所述的成像像素，其中所述源极跟随器电路包括：
三极管，它具有接收来自所述第一节点的所述电信号的栅极、连接到第一电压的第一源/漏区域和提供所述输出信号的第二源/漏区域；以及
电流源，它连接在所述第二节点和第二电压之间。
14.如权利要求13所述的成像像素，其中所述三极管具有被所述输出电压偏置的基片。
15.如权利要求13所述的成像像素，其中所述电流源为泄漏二极管。
16.如权利要求13所述的成像像素，其中所述三极管工作于亚阈值区域。
17.如权利要求13所述的成像像素，其中所述电流源为连接成起亚阈值电流源作用的三极管。
18.如权利要求13所述的成像像素，其中所述电流源为通过偏置电容连接到所述第二节点的负斜率斜坡脉冲发生器电流源。
19.如权利要求4所述的成像像素，其中还包括正斜率斜坡脉冲发生器，用于向所述电容的另一端提供斜坡电流。
20.如权利要求19所述的成像像素，其中所述电路为源极跟随器电路。
21.如权利要求20所述的成像像素，其中所述源极跟随器电路包括：
三极管，它具有接收来自所述第一节点的所述电信号的栅极、连接到第一电压的第一源/漏区域和提供所述输出信号的第二源/漏区域。
22.如权利要求21所述的成像像素，其中所述三极管具有被所述输出信号偏置的基片。
23.如权利要求22所述的成像像素，其中复位开关将第一电压连接到所述第一节点。
24.如权利要求23所述的成像像素，其中所述复位开关为另一个三极管。
25.如权利要求23所述的成像像素，其中所述另一个三极管具有被所述输出信号偏置的基片。
26.如权利要求1所述的成像像素，其中所述光电转换器件为光电二极管。
27.如权利要求1所述的成像像素，其中还包括读出电路，用于读取并有选择地输出所述输出信号。
28.如权利要求27所述的成像像素，其中所述读出电路包括：
接入三极管，用于接收代表所述输出信号的信号并有选择地提供所述接收到的信号作为输出信号。
29.如权利要求28所述的成像像素，其中所述读出电路还包括源极跟随器三极管，用于向所述接入三极管提供所述输出信号。
30.如权利要求29所述的成像像素，其中所述接入三极管也位于所述第二阱区域内。
31.如权利要求28所述的成像像素，其中所述接入三极管以及源极跟随器三极管是其基片连接到地的n型三极管。
32.如权利要求28所述的成像像素，其中所述接入三极管以及源极跟随器三极管是其基片连接到正电压的p型三极管。
33.一种成像像素，它包括：
光电二极管，用于响应入射光能而在第一信号节点提供电信号；
电容，它具有连接到所述第一节点的端子，用于在积分时段内对所述电信号进行积分；
输出三极管，它配置成电压跟随器和源极跟随器之一，所述输出三极管具有连接到所述第一节点的栅极，用于产生输出电压；
电路，用于向所述光电二极管的第二节点提供所述输出信号，使得所述光电二极管基本上被零偏置；以及
复位三极管，用于在所述积分时段之外将所述第一节点复位至预定的电压。
34.如权利要求33所述的成像像素，其中所述输出三极管为第一源极跟随器三极管，并且所述第一源极跟随器三极管的基片被所述输出信号偏置。
35.如权利要求33所述的成像像素，其中所述复位三极管的基片被所述输出信号偏置。
36.如权利要求33所述的成像像素，其中所述电容连接在所述第一节点和所述预定的电压之间。
37.如权利要求33所述的成像像素，其中还包括连接到所述光电二极管的所述第二节点的电流源，用于向所述第二节点提供偏置电流。
38.如权利要求37所述的成像像素，其中所述电流源为偏置三极管，其具有连接到所述第二节点的第一源/漏区域、连接到地的第二源/漏区域和用于接收偏置控制信号的栅极。
39.如权利要求38所述的成像像素，其中所述偏置三极管具有连接到地的基片。
40.如权利要求33所述的成像像素，其中还包括读出电路，用于接收所述输出信号并且有选择地输出所述输出信号作为像素输出信号。
41.如权利要求40所述的成像像素，其中所述读出电路包括接入三极管，用于接收代表所述输出信号的信号并且有选择地提供所述接收到的信号作为输出信号。
42.如权利要求41所述的成像像素，其中所述读出电路还包括第二源极跟随器三极管，用于向所述接入三极管提供所述输出信号。
43.如权利要求42所述的成像像素，其中所述接入三极管也位于所述第二阱区域内。
44.如权利要求41所述的成像像素，其中所述接入三极管和源极跟随器三极管使其基片连接到地的n型三极管。
45.一种操作成像像素的方法，所述方法包括：
在光转换器件处接收光线，以便在所述器件的第一节点产生第一电压；以及
将代表所述第一电压的电压加到所述器件的第二节点。
46.一种操作成像像素的方法，所述方法包括：
将光转换器件的第一节点在复位时段内设置为第一电压；
对呈现在所述第一节点的电信号进行积分，并且所述电信号在积分时段内受到在所述光电转换器件上成像的光的影响以便产生输出信号；以及
向所述光转换器件的第二节点提供所述输出信号以便使所述光电转换器件的第一和第二节点的电压至少在所述积分时段内基本上相等。
47.如权利要求46所述的方法，其中还包括：
产生至少在所述积分时段内影响所述第二节点的偏置电流。
48.如权利要求47所述的方法，其中还包括：
在读出时段内有选择地读出所述输出信号作为像素输出信号。
49.如权利要求48所述的方法，其中所述有选择地读出发生在所述积分时段终结之后。
50.如权利要求49所述的方法，其中还包括产生像素复位信号并且从所述复位信号中除去所述像素输出信号。
51.如权利要求50所述的方法，其中产生所述像素复位信号的所述操作包括：
在复位时段将所述第一节点设置为所述第一电压；
从所述第一节点产生复位输出信号；
把所述复位输出信号加到所述光电转换器件的所述第二节点；以及
读出所述复位输出信号作为所述像素复位信号。
52.如权利要求49所述的方法，其中还包括紧接着所述复位时段之后增加所述偏置电流的值。
53.如权利要求47所述的方法，其中所述偏置电流为向下倾斜的偏置电流。
54.如权利要求47所述的方法，其中所述偏置电流为脉冲偏置电流。
55.一种成像像素，它包括：
具有第一导电类型的掺杂阱；
具有第二导电类型、设置在所述阱内以便形成光电二极管的第一掺杂区域；
具有所述第二导电类型、形成在所述阱内用来接收电压的第二掺杂区域；
具有所述第二导电类型、形成在所述阱内并与所述第二掺杂区域相隔开的第三掺杂区域；
设置在所述第一和第二掺杂区域之间的第一栅极结构，用于接收复位信号并通过施加在所述第二掺杂区域的电压将所述第一掺杂区域复位；
连接到所述电压和所述第一掺杂区域之间的电容；
设置在所述第二和第三掺杂区域之间并被电连接到所述第一掺杂区域的第二栅极结构；以及
在所述第三掺杂区域和所述p阱之间用于对所述光电二极管施加零偏置的电路径。
56.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
电流源，它连接到所述光电转换器件的第二节点，用于维持所述光电转换器件两端的零偏置；
电路，用于在所述第一节点接收所述电气信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，以向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
57.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
的具有多个陷阱泄漏二极管，它连接到所述光电转换器件的第二节点，用于维持所述光电转换器件两端的零电压偏置；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
58.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
亚阈值电流源，连接到所述光电转换器件的第二节点，用于维持所述光电转换器件两端的零电压偏置；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
59.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
负斜率的斜坡电流注入电路，它连接到所述光电转换器件的第二节点，用于维持所述光电转换器件两端的零电压偏置；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
60.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
一个端子连接到所述第一节点的积分电容，用于存储所述电信号；
连接到所述电容的第二端子的正斜率的斜坡电流注入电路，用于维持所述光电转换器件两端的零电压偏置；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
61.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
连接到所述光电转换器件的所述第一节点的NMOS源极跟随器三极管，用于从所述光电转换器件读取信号；
连接到所述NMOS源极跟随器三极管的NMOS选择三极管，用于选择所述成像像素；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
62.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
连接到所述光电转换器件的所述第一节点的PMOS源极跟随器三极管，用于从所述光电转换器件读取信号；
连接到所述PMOS源极跟随器三极管的PMOS选择三极管，用于选择所述成像像素；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
63.一种成像像素，它包括：
光电转换器件，用于响应入射光能而在其第一节点产生电信号；
偏置三极管，它工作于亚阈值电平并连接到所述光电转换器件的第二节点，用于维持所述亚阈值器件两端的零偏置；
连接到所述光电转换器件的所述第一节点的NMOS源极跟随器三极管，用于从所述光电转换器件读取信号；
连接到所述NMOS源极跟随器三极管的NMOS选择三极管，用于选择所述成像像素；
电路，用于在所述第一节点接收所述电信号并从其中产生像素输出信号；以及
电路路径，用于向所述光电转换器件的第二节点提供所述输出信号。
64.一种操作成像像素的方法，所述方法包括：
在包含于所述成像像素内的光电二极管两端维持零电压偏置；
将所述光电二极管复位；
响应入射光能而对所述光电二极管处的电信号进行积分；
读出所述电信号；以及
由所述电信号产生像素输出信号。
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