KR20070029856A - Active pixel sensor using a pmosfet-type photodetector with a transfer gate - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술로서, 포토 다이오드 및 4개의 트랜지스터를 이용한 이미지 센서의 단위픽셀을 나타낸 것이다.FIG. 1 illustrates a unit pixel of an image sensor using a photodiode and four transistors.
도 2는 본 발명인 전송게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기를 이용한 능동픽셀센서의 회로도를 나타낸 것이다.2 is a circuit diagram of an active pixel sensor using a PMOSFET photodetector including a transfer gate according to the present invention.
도 3은 전송 게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a PMOSFET type photodetector including a transfer gate.
도 4는 도 3의 광검출기에 있어서, 전송게이트에 양의 바이어스를 인가하였을 때, 광검출기의 에너지 밴드 다이아그램을 나타낸 것이다.4 shows an energy band diagram of the photodetector when a positive bias is applied to the transfer gate in the photodetector of FIG.
도 5은 도 3의 광검출기에 있어서, 전송게이트에 음의 바이어스를 인가하였을 때, 광검출기의 에너지 밴드 다이아그램을 나타낸 것이다.FIG. 5 shows an energy band diagram of the photodetector when a negative bias is applied to the transmission gate in the photodetector of FIG. 3.
도 6는 드레인 공통모드에서 입사광의 세기를 변수로 하여 측정한 PMOSFET형 광검출기의 광특성(드레인 전류 특성)을 나타낸 것이다.FIG. 6 shows optical characteristics (drain current characteristics) of a PMOSFET type photodetector measured using the intensity of incident light as a variable in the drain common mode.
도 7은 드레인 공통모드에서 입사광의 파장을 변수로하여 측정한 PMOSFET형 광검출기의 광특성(드레인 전류 특성)을 나타낸 것이다.FIG. 7 shows optical characteristics (drain current characteristics) of a PMOSFET type photodetector measured with the wavelength of incident light as a variable in the drain common mode.
도 8은 입사광에 따른 능동픽셀센서의 전하 집적 단자 및 픽셀 출력의 측정 파형이다.8 is a measurement waveform of a charge integrated terminal and a pixel output of an active pixel sensor according to incident light.
*도면의 주요부분 설명** Description of the main parts of the drawings *
100 전송게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기PMOSFET photodetector with 100 transfer gates
101 리셋 트랜지스터(Reset Transistor)101 Reset Transistor
102 셀렉트 트랜지스터(Select Transistor)102 Select Transistor
103 액세스 트랜지스터(Access Transistor)103 Access Transistor
104 바이어스 트랜지스터(Bias Transistor)104 Bias Transistor
110 인테그래이션 노드(Integration Node)110 Integration Node
본 발명은 CMOS 이미지 센서(CMOS IMAGE SENSOR : CIS)의 단위픽셀에 관한 것으로서, 전송 전압(Transfer Voltage:VTX)을 바이어스 전압으로 이용하는 전송게이트(Transfer Gate)를 포함하는 구성을 갖는 PMOSFET형 광검출기(PMOSFET-Type Photodetector)를 이용하여 설계한 능동픽셀센서에 관한 것이다. The present invention relates to a unit pixel of a CMOS image sensor (CIS), a PMOSFET type photodetector having a configuration including a transfer gate using a transfer voltage (V TX ) as a bias voltage. It relates to an active pixel sensor designed using (PMOSFET-Type Photodetector).
최근 디지털 카메라 시장의 확대로 인해 CCD(Charge-coupled device, 전하결합소자)와 CIS(CMOS Image Sensor,CMOS 이미지 센서)와 같은 이미지 검출 소자에 대한 관심이 높아지고 있다. 상기 CCD는 큰 이득을 갖는 장점 및 CIS에 비해 성능이 좋은 잡음특성을 갖는 장점이 있으나, 특별한 공정을 통해 제조되어야만 하는 단점이 있다. 반면, 상기 CIS는 낮은 전압으로 구동이 가능하고, 일반 CMOS 제조공 정을 통해서도 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나 상기 CCD보다는 나쁜 잡음특성을 갖는 단점이 있어, 좋은 잡음 특성을 갖는 CIS에 대하여 다각도로 연구되고 있다.Due to the recent expansion of the digital camera market, interest in image detection devices such as charge-coupled devices (CCDs) and CMOS image sensors (CIS) is increasing. The CCD has an advantage of having a large gain and a noise characteristic having better performance than a CIS, but has a disadvantage of having to be manufactured through a special process. On the other hand, the CIS can be driven at a low voltage and can be manufactured through a general CMOS manufacturing process. However, there is a disadvantage in that the noise characteristics are worse than the CCD, and the CIS having good noise characteristics has been studied in various angles.
상기 CIS는 인식한 광자에 비례하여 광전류를 생성하는 포토다이오드(Photodiode) 또는 광검출기(Photodetector)와 잡음제거, 증폭, 단위 픽셀 선택등의 역할을 수행하는 적어도 하나 이상의 트랜지스터로 구성되는 단위픽셀을 2차원으로 배열하여 상기 단위픽셀에서 생성되는 각각의 출력값을 통해 이미지를 인식한다. 또한, 상기 CIS의 성능은 발생되는 잡음을 제어함으로써 향상될 수 있다. The CIS includes a unit pixel including a photodiode or a photodetector that generates a photocurrent in proportion to the recognized photons, and at least one transistor that performs noise removing, amplification, and unit pixel selection. The image is recognized through each output value generated from the unit pixel by arranging in a dimension. In addition, the performance of the CIS can be improved by controlling the noise generated.
상기 CIS에서 발생되는 잡음은 크게 랜덤 잡음(Random Noise)과 패턴 잡음(Pattern Noise)으로 구분될 수 있다. Noise generated in the CIS may be largely classified into random noise and pattern noise.
상기 랜덤 잡음은 일시적으로 규칙적이지 않으며, 이미지를 구성하는 프레임들에서 일정하지 않게 나타나는 잡음이다. (이에, '진짜'(real) 잡음이라고 일컬어지기도 한다.) 그러나, 상기 랜덤잡음은 연속프레임의 평균치로서 감소될 수 있으며, 또한, 통계 분포에 의해 측정될 수 있다.The random noise is temporarily irregular and noise that appears inconsistently in the frames constituting the image. (This is also referred to as 'real' noise.) However, the random noise can be reduced as an average value of continuous frames, and can also be measured by statistical distribution.
상기 패턴 잡음은 이미지의 관찰을 통해 측정될 수 있으며, 이에 따라 사실상 공간잡음이라고도 일컬어진다. 또한 상기 패턴 잡음은 연속되는 프레임들에서 고정적으로 나타나므로, 프레임 평균치에 의해 감소될 수 없다. 상기 패턴 잡음은 FPN(Fixed Pattern Noise)과 PRNU(Photo-Response non-uniformity)로 구분될 수 있다. 상기 FPN(Fixed Pattern Noise)은 광자가 없는 상태에서 측정되는 패턴 잡음이 다. 또한, 주로 광검출기의 특성, 도핑농도, 제조시에 발생한 오염정도 및 이미지 센서를 구성하는 MOSFET의 특성(문턱전압, 이득, 폭, 길이 등)의 변화에 의해 변동된다. 또한 상기 PRNU(Photo-Response non-uniformity)는 광자수에 의존하는 패턴 잡음으로서, 광검출기의 특성, 도핑농도, 오버래이어(overlayer)의 두께 및 빛의 파장(스펙트럼 응답)에 따라 달라진다.The pattern noise can be measured through the observation of the image, and thus also referred to as spatial noise. Also, since the pattern noise appears fixed in successive frames, it cannot be reduced by the frame average value. The pattern noise may be classified into a fixed pattern noise (FPN) and a photo-response non-uniformity (PRNU). The fixed pattern noise (FPN) is pattern noise measured in the absence of photons. In addition, variations are mainly caused by changes in the characteristics of the photodetector, the doping concentration, the degree of contamination generated during manufacture, and the characteristics (threshold voltage, gain, width, length, etc.) of the MOSFET constituting the image sensor. In addition, the PRNU (Photo-Response non-uniformity) is a pattern noise depending on the number of photons, and depends on the characteristics of the photodetector, the doping concentration, the thickness of the overlayer and the wavelength of the light (spectral response).
앞서 언급한 바와 같이, 상기 패턴잡음에 포함되는 FPN과 PRNU의 변동요인에는 공통적으로 광검출기의 특성이 있으며, 이에 따라, 이미지 센서(Image Sensor)의 관련 기술분야에서 현재 이슈화 되고 있는 것은 광검출기의 동적 범위(dynamic range)와 광감도이다. 상기 이미지 센서가 사용되는 분야는 광범위하기 때문에, 어떠한 조건하에서도 좋은 이미지를 추출하기 위해서는 광검출기의 넓은 동적 범위 및 높은 광감도가 필수적이다. 그러나, 일반적인 이미지 센서의 광검출기로서 사용되는 포토다이오드(photodiode)는 넓은 동적 범위를 갖는 반면 광감도가 낮은 단점이 있다. 또한 광전류 증폭의 기능을 갖는 광검출기는 높은 광감도를 갖는 반면, 동적 범위가 매우 제한되는 단점이 있다. As mentioned above, the FPN and PRNU fluctuation factors included in the pattern noise have characteristics of a photodetector in common, and accordingly, a current issue in the related art of the image sensor is that of a photodetector. Dynamic range and light sensitivity. Since the field in which the image sensor is used is extensive, a wide dynamic range and high photosensitivity of the photodetector are essential for extracting a good image under any conditions. However, photodiodes used as photodetectors of general image sensors have a wide dynamic range but have a low light sensitivity. In addition, while the photodetector having a function of photocurrent amplification has a high light sensitivity, the dynamic range is very limited.
도 1은 종래 기술로서, 포토 다이오드 및 4개의 트랜지스터를 이용한 이미지 센서의 단위픽셀을 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 종래의 이미지 센서는 4-Tr 구조로서, 부동확산노드(Floating Diffusion Node)를 출력단으로 사용하여, CCD형 이미지 센서의 출력단과 거의 흡사한 구조를 갖는다. 따라서 이미지 지연(Lagging)이 발생할 가능성이 높다. 상기 도 1에 도시한 단위픽셀 구조에서는 4개의 트랜지스터가 사용되고 있으며, 상기 트랜지스터들의 문턱전압의 균일성에 따라 잡음이 발생 할 소지가 높다. FIG. 1 illustrates a unit pixel of an image sensor using a photodiode and four transistors. The conventional image sensor shown in FIG. 1 has a 4-Tr structure, and has a structure substantially similar to that of the CCD type image sensor using a floating diffusion node as an output terminal. Therefore, there is a high possibility of image lagging. In the unit pixel structure illustrated in FIG. 1, four transistors are used, and noise may be generated according to the uniformity of threshold voltages of the transistors.
상기 도 1의 단위픽셀 구조의 동작원리는 다음과 같다. 우선, 도면에서 왼쪽 위에 위치하는 리셋트랜지스터(Reset Transistor)가 ON상태가 되면 출력 부동 확산 노드(output floating diffusion node)의 전위는 VDD전압과 같게 된다. 상기와 같은 상태에서, 왼쪽 하단부에 위치하는 포토다이오드(Photodiode)에 빛이 입사하면, 상기 빛에 비례하는 전자-정공쌍(Electron-Hole Pair: EHP)이 생성된다. 상기 전자-정공쌍(EHP)에 의해 발생되는 전류(신호전하)에 비례하여, 왼쪽 중간부에 위치하는 전송 트랜지스터(Transfer Transistor)의 소스 노드(Source node)의 전위가 변화한다. 이에, 상기 입사된 빛에 비례하여 생성된 전자-정공쌍(Electron-Hole Pair: EHP)이 축적되고, 상기 전송 트랜지스터가 ON 상태가 되면, 상기 출력 부동 확산 노드(output floating diffusion node)의 전위가 변화함과 동시에, 상기 출력 부동 확산 노드(output floating diffusion node)에 연결된 선택 트랜지스터(Select Transistor)의 게이트에 걸리는 바이어스도 변화하게 된다. 이는 결국 상기 선택 트랜지스터(Select Transistor)의 소스 노드(Source Node)의 전위 변화를 초래한다. 이때, 상기 선택 트랜지스터의 소스 노드에 소스노드가 연결된 액세스 트랜지스터(Access Transistor)가 ON 상태가 되면, 열(Column)쪽으로 신호가 이동된다. 이후, 다시 리셋 트랜지스터(Reset Transistor)의 상태가 ON이 되면, 출력 부동 확산 노드(output floating diffusion node)의 전위는 VDD와 같게 된다. 상기와 같은 과정을 반복하면서, 외부에서 입력된 광에 대한 출력값을 생성하게 된다. The operation principle of the unit pixel structure of FIG. 1 is as follows. First, when the reset transistor located in the upper left of the figure is turned on, the potential of the output floating diffusion node becomes equal to the VDD voltage. In the above state, when light is incident on a photodiode positioned at the lower left portion, an electron-hole pair (EHP) that is proportional to the light is generated. In proportion to the current (signal charge) generated by the electron-hole pair EHP, the potential of the source node of the transfer transistor located in the middle of the left side changes. Accordingly, when an electron-hole pair (EHP) generated in proportion to the incident light is accumulated and the transfer transistor is turned on, the potential of the output floating diffusion node is increased. At the same time, the bias applied to the gate of the select transistor connected to the output floating diffusion node is also changed. This eventually leads to a potential change of the source node of the select transistor. In this case, when an access transistor connected to a source node of the source node of the selection transistor is turned on, a signal is moved toward a column. After that, when the state of the reset transistor is turned ON again, the potential of the output floating diffusion node becomes equal to VDD. By repeating the above process, an output value for light input from the outside is generated.
상기 도 1에 도시한 단위 픽셀의 경우에서 본 바와 같이, 가변 광감도를 실현시키기 위해서 단위 픽셀 내부에 광전류가 흐르는 채널의 에너지 밴드를 조절하는 전송 트랜지스터가 추가적으로 요구되는데, 이와 같이 전송 트랜지스터를 구성하게 되면, 단위 픽셀의 크기가 커져서 결국 이미지 센서의 집적도가 떨어지게 되는 단점이 발생하였다.As shown in the case of the unit pixel shown in FIG. 1, in order to realize a variable light sensitivity, a transfer transistor for adjusting an energy band of a channel through which photocurrent flows is required inside the unit pixel. As a result, the size of the unit pixel increases, resulting in a decrease in the degree of integration of the image sensor.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CIS(CMOS 이미지 센서)의 단위픽셀에 구성하는 광검출기의 광감도를 조절하기 위하여 추가적으로 설계되는 전송 MOSFET(Transfer MOSFET)의 역할을 수행하는 전송게이트를 포함하는 광검출기를 이용하여 구성된 능동픽셀센서를 제안하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, a transmission gate that serves as a transfer MOSFET (Transfer MOSFET) is additionally designed to adjust the light sensitivity of the photodetector constituting a unit pixel of the CMOS image sensor An object of the present invention is to propose an active pixel sensor configured using a photodetector.
또한 상기 광검출기에 포함되는 전송게이트에 바이어스를 인가하는 전송 전압(Transfer Voltage: VTX)을 조절하는 것을 통해 광검출기의 소스와 드레인 사이에 형성되는 채널의 에너지 밴드를 용이하게 변화시킴으로서 가변 광감도의 기능을 수행할 수 있는 PMOSFET형 광검출기를 통해 설계되어, 집적도가 향상된 능동픽셀센서를 제안하는 것을 목적으로 한다.In addition, by adjusting a transfer voltage (V TX ) for applying a bias to a transfer gate included in the photodetector, the energy band of the channel formed between the source and the drain of the photodetector can be easily changed, thereby changing The purpose of the present invention is to propose an active pixel sensor, which is designed through a PMOSFET type photodetector capable of performing a function, with an improved degree of integration.
또한, 능동픽셀센서가 사용되는 환경에 따라 상기 전송 전압(Transfer Voltage: VTX)의 종류, 크기 및 인가 시간 등을 조절함으로서 보다 민감한 광특성을 갖는 능동픽셀센서를 제안하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to propose an active pixel sensor having more sensitive optical characteristics by adjusting the type, size, and application time of the transfer voltage (V TX ) according to the environment in which the active pixel sensor is used.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 주입되는 광자에 비례하여 광전류가 발생되며, 전송 전압(Transfer Voltage: VTX)에 의해 바이어스를 인가함으로서 상기 소스와 드레인 사이에 형성되는 채널의 에너지 밴드를 변화시켜 광감도를 변화시키는 전송게이트(Transfer Gate)를 포함하는 PMOSFET형 광검출기(PMOSFET-Type Photodetector);In order to achieve the above object, the present invention generates a photocurrent in proportion to the photons injected, and changes an energy band of a channel formed between the source and the drain by applying a bias by a transfer voltage (V TX ). A PMOSFET-type photodetector including a transfer gate to change the photosensitivity;
소스는 레퍼런스 전압 단자(Reference Voltage Terminal)에 연결되고 게이트는 리셋 전압(Reset Voltage: VRST)에 연결되며 드레인은 상기 광검출기의 소스노드에 연결되어, ON의 경우에 드레인 노드와 상기 광검출기의 소스노드가 연결된 인테그래이션 노드의 전위(VINT)가 상기 레퍼런스 전압(Reference Voltage: VREF)에 연결된 소스 노드의 전위에 의해 변화되는 리셋 트랜지스터(Reset Transistor);A source is connected to a reference voltage terminal, a gate is connected to a reset voltage (V RST ), and a drain is connected to a source node of the photodetector, and in the case of ON, the drain node and the photodetector A reset transistor whose potential V INT of the integration node to which the source node is connected is changed by the potential of the source node connected to the reference voltage V REF ;
드레인은 VDD에 연결되고, 게이트는 상기 인테그래이션 노드에 연결되어, ON일 경우에 상기 게이트에 인가되는 인테그래이션 노드의 전압(VINT)에 의해 소스 노드의 전압이 변화하는 셀렉트 트랜지스터(Select Transistor); 및A select transistor, in which a drain is connected to VDD and a gate is connected to the integration node, in which the voltage of the source node is changed by the voltage V INT of the integration node applied to the gate when ON. Transistor); And
소스는 상기 셀렉트 트랜지스터의 소스 노드에 연결되고, 게이트는 열 선택 전압 단자(Row Voltage Terminal)에 연결되어, ON일 경우 상기 소스에 인가되는 셀렉트 트랜지스터의 소스 노드의 전압에 의해 드레인 전압이 변화하는 액세스 트랜지스터(Access Transistor);를 포함하는 것을 특징으로 하는 PMOSFET형 광검출기를 이용한 능동픽셀센서를 제안한다.A source is connected to a source node of the select transistor, a gate is connected to a row voltage terminal, and when ON, an access in which the drain voltage is changed by the voltage of the source node of the select transistor applied to the source. An active pixel sensor using a PMOSFET type photodetector comprising a transistor (Access Transistor) is proposed.
상기 광검출기는, p-형 반도체로 구성하는 p-기판(substrate); 상기 p-기판 내에 위치하고 n-형 반도체로 구성된 n-우물(n-well); 상기 n-우물안에 일정 거리 이격되어 위치하고, 높게 도핑된 p+ 반도체로 구성된 소스 및 드레인; 상기 n-우물의 표면에 위치하는 실리콘 산화막; 상기 소스와 드레인 사이의 간격위에 형성된 실리콘 산화막 위에 위치하고, 다결정 실리콘으로 구성된 게이트; 상기 n-우물 내에 위치하고, 상기 게이트와 연결된 높게 도핑된 n+반도체; 및 상기 소스와 드레인 사이의 간격 위에 형성된 실리콘 산화막 위에, 게이트와 일정 간격 이격되어 위치하며, 높은 농도로 도핑된 다결정 실리콘으로 구성되는 전송게이트;를 포함하는 구성인 것이 바람직하다. The photodetector includes a p-substrate composed of a p-type semiconductor; An n-well located in said p-substrate and composed of n-type semiconductors; A source and a drain disposed in the n-well at a predetermined distance and composed of a highly doped p + semiconductor; A silicon oxide film located on the surface of the n-well; A gate formed on the silicon oxide film formed over the gap between the source and the drain and composed of polycrystalline silicon; A highly doped n + semiconductor located within the n-well and coupled to the gate; And a transfer gate on the silicon oxide film formed on the gap between the source and the drain, spaced apart from the gate at a predetermined interval, and composed of polycrystalline silicon doped at a high concentration.
또한 상기 전송게이트에 인가하는 전송 전압(VTX)이 양의 전압인 경우, 상기 광검출기의 채널 부분의 에너지 밴드는 하강하여 광전류의 흐름을 배제하고, 음의 전압인 경우, 상기 광검출기의 채널 부분의 에너지 밴드는 상승하여, 상기 광검출기의 게이트를 통해 입사 광자의 개수에 비례하는 광전류를 발생시키는 것이 더욱 바람직하며, 상기 광검출기에 입사되는 광자의 개수가 많을수록 상기 전송게이트에 전송 전압(VTX)을 인가하는 시간을 다르게 하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, when the transmission voltage V TX applied to the transmission gate is a positive voltage, the energy band of the channel portion of the photodetector drops to exclude the flow of photocurrent, and when the voltage is negative, the channel of the photodetector More preferably, the energy band of the portion rises to generate a photocurrent that is proportional to the number of incident photons through the gate of the photodetector, and as the number of photons incident on the photodetector increases, the transfer voltage V It is more preferable to vary the time to apply TX ).
상기 액세스 트랜지스터의 드레인 노드는, 드레인이 GND(ground)에 연결되고 게이트에 바이어스 전압(VBias)가 인가되는 바이어스 트랜지스터의 소스 노드와 연결되어, 상기 바이어스 전압에 의해 능동픽셀센서가 동작하기 위하여 필요한 최소한의 전류를 인가하는 것이 바람직하다.The drain node of the access transistor is connected to a source node of a bias transistor having a drain connected to ground and a bias voltage V Bias applied to a gate, so that the active pixel sensor is operated by the bias voltage. It is desirable to apply the minimum current.
이하에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명인 전송게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기를 이용한 능동픽셀센서의 회로도를 나타낸 것이다.2 is a circuit diagram of an active pixel sensor using a PMOSFET photodetector including a transfer gate according to the present invention.
본 발명에서 제안하는 능동픽셀센서(Active Pixel Sensor)는 전송게이트(Transfer Gate)를 포함하는 PMOSFET형 광검출기(PMOSFET-Type Photodetector)(100), 리셋 트랜지스터(Reset Transistor)(101), 셀렉트 트랜지스터(Select Transistor)(102) 및 액세스 트랜지스터(Access Transistor)(103)를 포함한다.The active pixel sensor proposed in the present invention includes a PMOSFET-
도 3은 전송 게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기의 단면도이다. 도 4는 도 3의 광검출기에 있어서, 전송게이트에 양의 바이어스를 인가하였을 때, 광검출기의 에너지 밴드 다이아그램을 나타낸 것이다. 도 5은 도 3의 광검출기에 있어서, 전송게이트에 음의 바이어스를 인가하였을 때, 광검출기의 에너지 밴드 다이아그램을 나타낸 것이다. 도 6는 드레인 공통모드에서 입사광의 세기를 변수로 하여 측정한 PMOSFET형 광검출기의 광특성(드레인 전류 특성)을 나타낸 것이다. 도 7은 드레인 공통모드에서 입사광의 파장을 변수로하여 측정한 PMOSFET형 광검출기의 광특성(드레인 전류 특성)을 나타낸 것이다.3 is a cross-sectional view of a PMOSFET type photodetector including a transfer gate. 4 shows an energy band diagram of the photodetector when a positive bias is applied to the transfer gate in the photodetector of FIG. FIG. 5 shows an energy band diagram of the photodetector when a negative bias is applied to the transmission gate in the photodetector of FIG. 3. FIG. 6 shows optical characteristics (drain current characteristics) of a PMOSFET type photodetector measured using the intensity of incident light as a variable in the drain common mode. FIG. 7 shows optical characteristics (drain current characteristics) of a PMOSFET type photodetector measured with the wavelength of incident light as a variable in the drain common mode.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 능동픽셀센서의 설계시에 이용되는 PMOSFET형 광검출기(100)는 전송게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3, the
상기 전송게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기(100)는 p-형 반도체로 구성되는 기판(substrate)(11), 상기 p-기판(11) 안에 어느 일부분에 구분되어 위치하며 n-형 반도체로 구성되는 n-우물(n-well)(12), 상기 n-우물 내에 위치하며 높게 도핑된 p+ 반도체로 구성되는 소스(13) 및 드레인(14), 상기 n-우물 표면에 위치하는 실리콘 산화막(18), 상기 소스(13)와 드레인(14) 사이 간격에 구성된 실리콘 산화막(18) 위에 위치하고 다결정 실리콘으로 구성되는 게이트(15), 상기 소스(13) 또는 드레인(14)과 일정거리 이격하여 n-우물(12) 내에 위치하며 높게 도핑된 n+반도체(16)를 포함하는 구성으로 이루어지며, 특히, 상기 소스(13)와 드레인(14) 사이의 n-우물(12) 표면에 형성된 실리콘 산화막(18) 위에 게이트(15)와 일정거리 이격되어 위치하며 높은 농도로 도핑된 다결정 실리콘으로 구성되는 전송게이트(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
앞서 언급한 바와 같이, 게이트(15)와 전송게이트(20)는 n-우물(12)위에 형성되는 실리콘 산화막(18) 위에 일정거리 이격되어 위치하며, 또한 소스(13)와 드레인(14) 사이에 위치함으로서, 소스(13)와 드레인(14) 사이에 생성되는 채널 위에 위치하여, 상기 채널의 에너지 대역에 영향을 미치도록 구성한다. 이에 상기 광검출기를 상부에서 바라보면, 소스(13), 전송게이트(20), 게이트(15) 및 드레인(14)이 겹쳐지거나 또는 일정거리 이격되어 위치하는 것으로 보여지며, 또한 상기 드레인(14)과 일정거리 이격되어 n-우물(12) 내에 위치하는 n+반도체(16)는 게이트(15) 와 연결되어 구성된다. 또한, 상기 실리콘 산화막(18)은 게이트(15)와 전송게이트(20)를 n-우물(12)과 구분시키는 절연막이 된다. As mentioned above, the
상기 n-우물(12)은 진성반도체로서 페르미 준위가 금지대(forbidden band) 내에 위치하는 반면, 상기 절연체를 사이에 두고 상기 n-우물(12) 표면 상부에 위치하는 게이트(15)는 높은 농도로 도핑된 다결정 실리콘으로 구성되므로, 상기 게이트(15)의 페르미 준위는 축퇴(degeneration)되어 전도대(conduction band)내에 위치하게 된다. 따라서, 평형상태(equilbrium)에서 상기 n-우물과 게이트 사이의 페르미 준위를 일정하게 맞추기 위하여, n-우물(12) 표면 근처에서 에너지 대역이 휘어지게 되며, 이에 내장 전장(built-in field)이 형성되게 된다.The n-well 12 is an intrinsic semiconductor with a Fermi level in the forbidden band, while the
덧붙여, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 광검출기(100)의 상부에는 게이트(15)를 제외한 다른 부분이 빛에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위한 광차단막(17)을 형성하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable to form a
상기 광검출기(100)가 광에 노출되면, 게이트를 통해 광자가 광검출기 내부로 들어온다. 상기 들어온 광자는 광검출기 내부에 에너지를 인가하게 되며, 상기 인가된 에너지에 의해 광검출기 내부의 전자가 이동하여 소스(13)와 드레인(14) 사이의 채널근처 및 n-우물(12)과 p-기판(11) 사이의 공핍층에서 전자-정공쌍(Electron-Hole Pair: EHP)이 생성된다.When the
상기 채널 근처에서 생성된 전자-정공쌍(EHP)은 상기 게이트(15)와 n-우물(12)의 에너지 대역 차이에 의해 발생한 내장 전장(built-in field)에 의해 전자와 정공으로 분리되고, 상기 분리된 정공은 채널을 향하여, 상기 분리된 전자는 n-우 물(12)의 중성부분은 n-우물(12)의 바닥을 향해 이동한다. 상기 채널에 들어간 정공은 소스(13)와 드레인(14) 사이의 전압차이에 의해 낮은 전위를 갖는 드레인(14)측으로 표동(drift)한다. 그러나 상기 n-우물(12) 바닥으로 이동하는 전자는 상기 정공에 비해 상대적으로 오랜 시간 채널 근처에 머무르게 되므로, 채널 근처에 축적(accumulation)되는 효과가 발생된다. Electron-hole pairs (EHP) generated near the channel are separated into electrons and holes by a built-in field generated by the energy band difference between the
또한 상기 n-우물(12) 바닥과 p-기판(11) 사이에 형성되는 공핍층에서 생성되는 전자-정공쌍은 전자와 정공으로 분리시키되, 상기 n-우물(12)에 쌓인 전자들에 의해 확산효과가 발생하여, 상기 분리된 전자-정공쌍은 수직방향으로 분리된다.In addition, electron-hole pairs generated in the depletion layer formed between the bottom of the n-well 12 and the p-
바람직하게는, 상기 전자-정공쌍(EHP)의 거의 대부분은 상기 채널근처에서 생성된다.Preferably, almost all of the electron-hole pairs (EHPs) are generated near the channel.
상기와 같은 과정을 통해 n-우물(12)에 축적된 전자는 소스(13)-채널 사이의 정공에 대한 장벽(barrier)을 낮추게되고, 상기와 같이 장벽이 낮아짐에 따라 추가적으로 소스(13)로부터 드레인(14)측으로 정공이 이동(drift)하게 된다. 즉, 상기 게이트(15)를 통해 소자 내부로 입사된 광자로 인하여 발생한 광전류 외에 추가적인 채널 전류가 발생한다. 상기 추가적인 채널 전류를 통해 증폭이 이루어진다.The electrons accumulated in the n-well 12 through the above process lowers the barrier for holes between the
또한, 상기 PMOSFET형 광검출기(100)는 소스(13)와 드레인(14) 사이에 형성되는 채널의 에너지 밴드를 변화시킬 수 있는 전송게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이, 전송게이트(20)에 인가하는 바이어스에 의해 채널의 에너지 밴드가 변화되면, 상기 추가적인 채널전류의 흐름을 손쉽게 제어할 수 있어, 광검출기(100)에 의해 인지되는 빛의 밝기에 따라 상기 전류의 흐름을 손쉽게 제어할 수 있으므로, 빛의 밝기가 변화됨에 따라 발생하는 잡음을 용이하게 제어할 수 있는 효과가 발생한다.In addition, the
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 전송게이트(20)에 양의 바이어스를 인가하면, 소스(13)와 드레인(14)이 p+-형반도체이므로, 에너지 밴드가 아래로 휘게 된다. 이에 따라, 소스(13)에서 생성된 추가적인 드레인(14) 전류가 상기 전송게이트(20)에 인가된 양의 바이어스에 의해 변형된 에너지 밴드에 의해 막혀서 드레인(14) 측으로 흐르지 않게 된다.As shown in FIG. 4, when a positive bias is applied to the
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 전송게이트(20)에 음의 바이어스를 인가하면, PMOSFET형 동작원리에 따라, 전송게이트(20) 부분의 에너지밴드가 위로 휘게 된다. 이에 따라, 전송게이트(20)에 양의 바이어스를 인가한 경우(도 2)에서와는 달리, 소스(13)에서 생성된 추가적인 드레인(14) 전류가 잘 흐르게 된다. In addition, as shown in FIG. 5, when a negative bias is applied to the
상기 광검출기의 광특성은 앞서 언급한 바와 같이, 같은 VDS조건하에서 입사광의 세기에 따른 IDS의 변화를 살펴봄으로서 알 수 있다. 이는 드레인 공통 모드에서 상기 입사광은 PMOSFET의 게이트 바이어스의 역할을 수행하기 때문이다. 입사광이 게이트 바이어스의 역할을 수행하기 때문에, 상기 입사광의 세기에 따라, 상기 광검출기 내부의 두 접합에서 생성되는 전자-정공쌍(EHP)의 양과 상기 전자-정공쌍(EHP)의 양으로부터 비롯되는 전자의 양 및 상기 전자의 양으로 인하여 추가적인 드레인 전류가 변화된다. As described above, the optical characteristics of the photodetector can be known by looking at the change of I DS according to the intensity of incident light under the same V DS condition. This is because the incident light serves as a gate bias of the PMOSFET in the drain common mode. Since the incident light plays a role of gate bias, it is derived from the amount of electron-hole pairs (EHP) and the amount of electron-hole pairs (EHP) generated at two junctions inside the photodetector, depending on the intensity of the incident light. The amount of electrons and the amount of electrons change the additional drain current.
도 6의 상부에 도시한 것은 전송게이트(20)에 음의 바이어스를 인가한 경우 이며, 하부에 도시한 것은 전송게이트(20)에 양의 바이어스를 인가한 경우이고, 입사광의 세기가 각각 Dark, 0.5㎽, 1.0㎽, 1.5㎽ 및 2.0㎽일 때의 광검출기의 광특성을 각각 나타낸 것이다. 6 illustrates a case in which a negative bias is applied to the
전송게이트(20)에 음의 바이어스를 인가한 경우에는 입사광의 세기가 커질수록, 같은 VDS 조건일 때, IDS의 크기가 커지지만(도 6 상부), 전송게이트(20)에 양의 바이어스를 인가한 경우에는 입사광의 세기가 커지더라도 IDS는 커지지 않는 것을 알 수 있다.(도 6 하부) 이는, 전송게이트(20)에 양의 바이어스를 인가하게 되면, 전송게이트(20) 부분의 에너지 밴드가 상승하여 광검출기의 내부에서 전류가 흐르지 않으므로, 입사광의 세기가 커지더라도 IDS가 변화하지 않기 때문이다.In the case where a negative bias is applied to the
도 7은 드레인 공통모드에서 입사광의 파장을 변수로하여 측정한 PMOSFET형 광검출기의 광특성(드레인 전류 특성)을 나타낸 것이다. 측정에 사용한 파장은 적색(Red, 632.8㎚), 녹색(Green, 533㎚), 청색(Blue, 473㎚)이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 세 개의 파장대에서 각각 다른 광전류의 응답을 확인할 수 있다. FIG. 7 shows optical characteristics (drain current characteristics) of a PMOSFET type photodetector measured with the wavelength of incident light as a variable in the drain common mode. The wavelength used for the measurement is red (Red, 632.8 nm), green (Green, 533 nm), and blue (Blue, 473 nm). As shown in FIG. 7, responses of different photocurrents in the three wavelength bands can be confirmed.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 능동픽셀센서는 좌측에 광검출기와 리셋트랜지스터가 위치하고, 오른쪽에 셀렉트 트랜지스터와 액세스 트랜지스터가 위치한다. As shown in FIG. 2, in the active pixel sensor proposed in the present invention, a photodetector and a reset transistor are positioned on the left side, and a select transistor and an access transistor are positioned on the right side.
상기 광검출기(100)는 VDD와 리셋 트랜지스터(101) 사이에 위치하는데, 드레인은 VDD에 연결되고 소스는 리셋 트랜지스터(101)의 드레인과 연결되어 있으며, 게이트는 광이 입사될 수 있도록 하여 위치한다. 또한, 전송게이트는 전송전압단자(Transfer Voltage Terminal)에 연결하여, 전송전압(Transfer Voltage:VTX)에 의해 바이어스되도록 한다. 상기 전송게이트에 인가하는 바이어스의 종류 및 인가시간에 따라 광검출기가 가변광감도를 갖게 되는 것은 앞서 설명한 것과 같으며, 상기와 같이 전송게이트를 포함하는 광검출기를 이용한 능동픽셀센서는 도 1에 도시한 종래의 4-Tr 구조의 단위픽셀과는 달리, 전송트랜지스터(Transfer Transistor)을 구성할 필요가 없는 장점이 발생한다.The
상기 리셋 트랜지스터(Reset Transistor)(101)는 소스는 레퍼런스 전압 단자(Reference Voltage Termanal)에, 드레인은 광검출기(100)의 소스에 게이트는 리셋 전압 단자(Reset Voltage Terminal)에 연결되어 위치한다. The reset transistor 101 has a source connected to a reference voltage terminal, a drain connected to a source of the
특히, 상기 리셋 트랜지스터(101)의 드레인과 광검출기(100)의 소스가 연결된 노드는 인테그래이션 노드(Integration Node)(110)로 일컬어지며, 이 부분은 리셋 전압에 의해 기준값이 되었다가, 상기 광검출기(100)에 의해 입사된 광자에 비례하여 생성된 광전류에 의해 전위가 상승된다. 본 발명에서 제안하는 능동픽셀센서와 도 1에 도시한 종래의 4-Tr 구조의 단위픽셀을 비교하였을 때, 입사된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍(EHP)에 의한 광전류에 의해 전위가 상승하는 출력 부동 확산 노드(output floating diffusion node)와 상기 인테그래이션 노드(Integration node)(110)는 비슷한 역할을 수행한다고 할 수 있다.In particular, the node to which the drain of the reset transistor 101 and the source of the
상기 리셋 트랜지스터(101)는 게이트의 바이어스 전압이 되는 리셋 전압 (Reset Voltage:VRST)에 의해 ON 또는 OFF상태가 된다. 트랜지스터는 게이트에 인가하는 바이어스 전압이 문턱전압이상이어야만 트랜지스터 내부에 채널이 형성되어 전류가 흐르게 되며, 이와 같이 전류가 흐르는 상태를 ON상태라고 일컫는다. 상기 리셋 전압(VRST)에 의해 리셋 트랜지스터(101)의 상태가 ON이 되면, 리셋 트랜지스터(101)의 드레인 노드의 전위는 소스 노드의 전위와 같아지게 된다. 상기 리셋 트랜지스터(101)의 소스 노드의 전위는 레퍼런스 전압(Reference Voltage: VREF)이므로, 상기 리셋 트랜지스터(101)가 ON 상태일 때, 상기 리셋 트랜지스터(101)의 드레인노드의 전위는 레퍼런스 전압(VREF)가 된다.The reset transistor 101 is turned on or off by a reset voltage (V RST ) which becomes a bias voltage of the gate. A transistor must have a bias voltage greater than or equal to a threshold voltage to form a channel inside the transistor so that a current flows. The state in which the current flows is called an ON state. When the state of the reset transistor 101 is turned on by the reset voltage V RST , the potential of the drain node of the reset transistor 101 becomes equal to the potential of the source node. Since the potential of the source node of the reset transistor 101 is a reference voltage (V REF ), when the reset transistor 101 is in an ON state, the potential of the drain node of the reset transistor 101 is a reference voltage ( V REF ).
상기 셀렉트 트랜지스터(Select Transistor)(102)는 소스는 VDD에, 드레인은 액세스 트랜지스터(Access Transistor)의 드레인노드에, 게이트는 인테그래이션 노드(110)에 연결되어 위치한다. 이에, 상기 인테그래이션 노드(110)의 전위가 상승하면, 셀렉트 트랜지스터(102)의 게이트 전위도 함께 상승하게 되며, 이에 따라 드레인에 연결되어 있는 액세스 트랜지스터(103)의 소스노드의 전위도 함께 상승하게 된다.The
상기 액세스 트랜지스터(103)는 앞서 언급한 바와 같이, 소스는 상기 셀렉트 트랜지스터(102)의 드레인 노드에 연결되어 위치하며, 게이트는 열 선택 전압단자(Row Voltage Terminal)에 연결되어 위치한다. 상기 액세스 트랜지스터(103)는 게이트의 바이어스 전압인 열 선택 전압(Row Voltage: VROW)에 의해 ON 또는 OFF 상태 가 되며, 상기 액세스 트랜지스터(103)가 ON이 되면, 상기 소스의 전위와 드레인의 전위가 같아져서, 상기 셀렉트 트랜지스터(102)의 소스 노드의 전위가 액세스 트랜지스터(103)의 드레인 노드의 전위가 된다. 능동 픽셀 센서의 출력값은 상기 액세스 트랜지스터(103)의 드레인 노드에 연결하여 얻어낸다. As described above, the
마지막으로, 도 2의 하단부에 나타낸 바와 같이, 상기 능동픽셀센서는 바이어스 트랜지스터(Bias Transistor)와 연결되는데, 보다 상세하게는 상기 바이어스 트랜지스터의 소스는 상기 액세스 트랜지스터(103)의 드레인 노드에 연결되고, 드레인은 GND에 연결되며, 게이트는 바이어스 전압 단자(Bias Voltage Terminal)에 연결되어 위치한다. 상기 게이트의 바이어스 전압인 바이어스 전압(Bias Voltage:VBias)에 의해 바이어스 트랜지스터는 ON 또는 OFF 상태가 되며, 상기 바이어스 트랜지스터가 ON 상태가 되면, 능동픽셀센서에 필요한 최소한의 전류가 흐르게 된다. Finally, as shown in the lower part of FIG. 2, the active pixel sensor is connected to a bias transistor, more specifically, the source of the bias transistor is connected to the drain node of the
도 8은 입사광에 따른 능동픽셀센서의 전하 집적 단자 및 픽셀 출력의 측정 파형이다. 도 8은 리셋 전압, 전송 전압 및 열선택전압의 변화에 의한 인테그래이션 노드(110)의 전압과 출력값 변화를 시간축(가로축)과 전압축(세로축)을 이용하여 나타낸 것이다. 실험에 이용한 광원은 할로겐 램프(광파워=1.5㎽)이다.8 is a measurement waveform of a charge integrated terminal and a pixel output of an active pixel sensor according to incident light. 8 illustrates the change of the voltage and output value of the
리셋 전압(VRST)이 3.0V가 되면, 리셋 전압(VRST)을 게이트의 바이어스 전압으로 이용하는 리셋 트랜지스터(101)는 ON 상태가 되어, 드레인 노드의 전위는 소스 노드의 전위(VREF)와 같게 된다.(0.0000sec) When the reset voltage V RST becomes 3.0 V, the reset transistor 101 using the reset voltage V RST as the bias voltage of the gate is turned on, and the potential of the drain node is equal to the potential V REF of the source node. Will be the same (0.0000sec)
상기 리셋 트랜지스터(101)가 OFF 상태가 됨과 사실상 동일한 때에 열선택전압(VROW)이 3V가 되어 액세스 트랜지스터(103)는 ON 상태가 된다. 아직 전송 전압(VTX)은 3V로서 전송게이트에 인가되는 바이어스는 양의 바이어스이고, 따라서 광검출기(100)에 형성된 채널의 에너지 밴드는 하강하여 광전류가 자유롭게 흐르지 않는 상태이다. 이때의 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)는 입사된 광원의 파장이 구분되어 확인되지 않으며, 하강하는 것을 확인할 수 있다.(약 0.000125sec)When the reset transistor 101 is substantially the same as the OFF state, the column select voltage V ROW becomes 3V and the
이후, 상기 전송전압(VTX)가 0V가 되어 전송게이트에 인가하는 바이어스가 음의 바이어스가 되면, 광검출기(100)에 형성된 채널의 에너지 밴드는 상승하여 광전류가 자유롭게 흐르는 상태가 되며, 상기 광검출기(100)에서 생성된 광전류에 의해 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)는 점차 상승하고, 또한, 각 파장대에 대한 응답을 각각 확인할 수 있다. 상기 인테그래이션 노드(110)의 전위를 게이트의 바이어스 전압으로 이용하는 셀렉트 트랜지스터(102)는 ON상태가 되어 소스 노드의 전위가 상기 인테그래이션 노드(110)의 전위 변화에 의해 변화하며, 상기 셀렉트 트랜지스터(102)의 소스 노드와 연결되는 액세스 트랜지스터(103)의 소스 노드의 전위도 함께 변화한다. 이에 따라 이미 열선택 전압(VROW=3V)에 의해 ON상태였던 액세스 트랜지스터(103)는 상기 소스 노드의 전위 변화에 의해 드레인 노드가 함께 변화하게 되고, 상기 액세스 트랜지스터(103)의 드레인 노드에서 인지되는 출력값 (VOUT)도 변화하게 된다. 상기 출력값(VOUT)은 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)가 변화하는 것과 같이, 각 파장대에 대한 응답을 각각 확인할 수 있다. (약 0.0005sec)Thereafter, when the transmission voltage V TX becomes 0V and the bias applied to the transmission gate becomes a negative bias, the energy band of the channel formed in the
또한, 상기 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)는 전송 전압(VTX)이 상승하기 전까지 계속해서 상승한다. 이러한 현상은 인테그래이션 노드(110)에서 GND(ground)사이에 위치한 트랜지스터들에 의해 발생되는 기생 캐패시터 성질에 의한 것이다. 상기 기생 캐패시터 성질에 의해, 상기 광검출기(100)의 게이트에 입사된 광자에 의해 생성된 전자-정공쌍(EHP)가 계속해서 충전될 수 있게 되기 때문이다. 이에, 본 발명에서 제안하는 능동 픽셀 센서는, 도 1에 도시한 종래 4-Tr 단위 픽셀 구조와 비교하였을 때, 포토 다이오드와 병렬로 연결된 캐패시터의 역할은 상기 기생 캐패시터 성질이 수행하게 된다.In addition, the potential V INT of the
이후, 전송전압(VTX)가 3V가 되면, 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)는 하강하기 시작하며, 상기 인테그래이션 노드(110)의 전위(VINT)는, 리셋 전압(VRST)이 3V가 되어 리셋 트랜지스터(101)가 ON 상태가 됨으로 인해 레퍼런스 전압(VREF)에 의해 변화될 때까지 계속해서 하강한다. 또한 상기 전송전압(VTX)이 3V가 되는 것과 사실상 동일한 때에 열선택전압(VROW)가 0V가 되면, 액세스 트랜지스터(103)는 OFF 상태가 되고, 이에 따라 출력값은 기준값(암전류가 흐를 때의 전위값)이 된다.(약 0.0010sec)Thereafter, when the transmission voltage V TX becomes 3V, the potential V INT of the
따라서, 본 발명에서 제안하는 전송게이트를 포함하는 PMOSFET형 광검출기를 이용한 능동픽셀센서는, 전송 전압(VTX)을 바이어스 전압으로 이용하는 광검출기(100)의 전송게이트를 사용함으로써, 상기 광검출기(100)에 생성되는 채널의 에너지 밴드가 변화하여 광자에 의해 생성되는 광전류가 제어되는 것을 확인할 수 있다. 또한 파장에 비례하는 출력값을 얻을 수 있는 민감한 광특성을 나타내는 것 또한 확인할 수 있다. 이에, 본 발명은 전송 게이트를 가지는 3-Tr 능동픽셀센서를 구현할 수 있게 된다.Accordingly, the active pixel sensor using the PMOSFET type photodetector including the transfer gate proposed in the present invention uses the transfer gate of the
본 발명은 CIS(CMOS Image Sensor)를 구성하는 능동픽셀센서에 있어서, 가변 광감도를 위해 전송전압(Transfer Voltage: VTX)을 바이어스 전압으로 이용하여 광검출기의 소스와 드레인 사이에 형성되는 채널의 에너지 밴드를 조절하는 전송게이트(Transfer Gate)를 포함하는 구성을 갖는 PMOSFET형 광검출기(PMOSFET-Type Photodetector)를 포함함으로서, 가변 광감도를 위해 구성하는 추가적인 MOSFET을 구성하지 않아도 되므로, 민감한 광특성이 유지되면서도 집적도가 향상될 수 있는 장점이 있다. The present invention relates to energy of a channel formed between a source and a drain of a photodetector in an active pixel sensor constituting a CMOS image sensor (CIS) using a transfer voltage (V TX ) as a bias voltage for variable light sensitivity. By including a PMOSFET-type photodetector having a configuration including a transfer gate for adjusting a band, it is not necessary to configure an additional MOSFET configured for variable light sensitivity, thereby maintaining sensitive optical characteristics. There is an advantage that the degree of integration can be improved.
또한 상기 광검출기에 의해 인지되는 빛의 밝기에 따라 상기 전송전압(VTX)의 종류, 크기 및 인가 시간을 조절함으로서, 빛의 밝기에 의한 잡음을 제어할 수 있는 장점이 있으며, 특히 민감한 광특성을 갖게 되므로, 암전류(Dark current)에 의한 잡음을 제어할 수 있는 장점이 있다. In addition, by controlling the type, size and application time of the transmission voltage (V TX ) according to the brightness of the light perceived by the photodetector, there is an advantage that can control the noise due to the brightness of the light, especially sensitive optical characteristics Since it has, there is an advantage that can control the noise by the dark current (Dark current).
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