本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多量子點共享讀出電路的像素結(jié)構(gòu)、傳感器及信號采集方法。
背景技術(shù):
圖像傳感器是指將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置,其可以基于電荷耦合器件(CCD)技術(shù)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感技術(shù)或基于量子點的光電探測技術(shù)進行制備得到。
量子點是納米尺寸的半導(dǎo)體晶粒,它具有禁帶寬度隨尺寸可調(diào)的的特性,其光吸收特性也是隨之可調(diào)。通過選擇合適的量子點材料和尺寸,可以采用溶液法制備對可見光或紅外高靈敏度的量子點膜,工藝簡單。量子點制備的光電探測器具有靈敏度高,波段易調(diào)制、工藝簡單成本低等優(yōu)勢,市場前景廣闊。同硅基的CMOS圖像傳感器比較,對于短波紅外的檢測,量子點具有成本低和性能優(yōu)良的特點。
為了在硅片上實現(xiàn)光電集成,在過去的幾十年,人們開展了大量硅基發(fā)光材料和器件的研究工作,如在硅襯底上集成III-V族發(fā)光材料,或者制作多孔硅等。然而,硅襯底上集成發(fā)光材料的重要因素是晶格匹配問題以及發(fā)光調(diào)制問題,而利用量子點則不需要考慮晶格匹配并且發(fā)光波長可通過粒徑調(diào)控,如果能夠在硅基上制作出量子點光敏電阻,并且結(jié)合業(yè)已成熟的CMOS圖像傳感技術(shù),將能夠制造價格更為低廉,感光波段更為寬廣,靈敏度更高的硅基圖像傳感器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服以上問題,本發(fā)明旨在提供一種多量子點共享讀出電路的像素結(jié)構(gòu)、傳感器及信號采集方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明提供了一種像素單元結(jié)構(gòu),至少包括:多個量子點光敏電阻、多個信號存儲電容復(fù)位MOS管和一個信號讀取電路單元;其中,
多個量子點光敏電阻與多個信號存儲電容復(fù)位MOS管之間一一對應(yīng)連接,一個量子點光敏電阻對應(yīng)連接一個信號存儲電容復(fù)位MOS管作為一個并聯(lián)單元;每個并聯(lián)單元中,量子點光敏電阻的一端接參考電平Vqd,另一端與對應(yīng)的另一端與復(fù)位開關(guān)管M1的源極相連,且信號存儲電容復(fù)位MOS管的源極、漏極與參考電平Vqd相連,信號存儲電容復(fù)位MOS管的柵極與傳輸管M2的漏極相連,信號存儲電容復(fù)位MOS管的體電容接地;
信號讀取電路單元包括:復(fù)位開關(guān)管(M1)、多個傳輸管(M2)、源跟隨器(M3)、行選開關(guān)管(M4)和多個像素單元輸入端;其中,復(fù)位開關(guān)管(M1)的柵極接像素輸入端(RX),復(fù)位開關(guān)管(M1)的源極接每個傳輸管(M2)的源極至一節(jié)點(FD),復(fù)位開關(guān)管(M1)的漏極接復(fù)位電壓(Vreset);每個傳輸管(M2)的漏極對應(yīng)連接一個量子點光敏電阻的一端以及對應(yīng)連接一個信號存儲電容復(fù)位MOS管的柵極,每個傳輸管(M2)的柵極與對應(yīng)的一個像素單元輸入端(TG)相連;源跟隨器(M3)的漏極接電源(VDD),源跟隨器(M3)的源極接行選開關(guān)管(M4)的漏極,源跟隨器(M3)的柵極與節(jié)點(FD)相連;行選開關(guān)管(M4)的柵極與行選輸入端(RS)相連,行選開關(guān)管(M4)的源極作為整個像素單元結(jié)構(gòu)的輸出端;
其中,曝光時,信號讀取電路單元在曝光時間內(nèi)將量子點光敏電阻流出的電流進行積分得到光生電壓,當(dāng)入射到量子點光敏電阻上的光線的強弱發(fā)生改變時導(dǎo)致量子點光敏電阻的阻值發(fā)生改變,從而改變流經(jīng)量子點光敏電阻的電流,并且最終導(dǎo)致光生電壓的數(shù)值發(fā)生改變。
優(yōu)選地,量子點光敏電阻的數(shù)量、信號存儲電容復(fù)位MOS管的數(shù)量、傳輸管(M2)的數(shù)量相同。
優(yōu)選地,所述量子點光敏電阻包括可見光敏感量子點和紅外光敏感量子點。
為了達到上述目的,一種圖像傳感器,采用上述任一項所述的像素單元結(jié)構(gòu)。
為了達到上述目的,一種采用上述的像素單元結(jié)構(gòu)所進行的信號采集方法,包括以下步驟:
步驟01:將像素輸入端(RX)和多個像素單元輸入端(TG)置為高電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)和多個傳輸管(M2)開啟;將行選輸入端(RS)置為低電平,行選開關(guān)管(M4)關(guān)斷,此時,信號存儲電容復(fù)位MOS管和量子點光敏電阻復(fù)位;
步驟02:將其中一個像素單元輸入端(TG)置為高電平,其它像素單元輸入端(TG)置為低電平,將其它像素單元輸入端(TG)對應(yīng)的傳輸管(M2)關(guān)斷;將像素輸入端(RX)置為高電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)和所述其中一個像素單元輸入端(TG)對應(yīng)的傳輸管(M2)開啟,其它像素單元輸入端(TG)對應(yīng)的其它傳輸管(M2)關(guān)斷;再將行選輸入端(RS)置為低電平,行選開關(guān)管(M4)關(guān)斷,此時,對所開啟的傳輸管(M2)對應(yīng)連接的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管開始曝光,并且開始對量子點光敏電阻流出的電流進行積分;然后,若對所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管都開始曝光,并且都開始對所對應(yīng)的量子點光敏電阻流出的電流進行積分執(zhí)行步驟04;若沒有,則執(zhí)行步驟03;
步驟03:將所有的像素單元輸入端(TG)置為低電平,步驟02中所開啟的傳輸管(M2)關(guān)斷;重復(fù)步驟02,直至對所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管都開始曝光,并且都開始對所對應(yīng)的量子點光敏電阻流出的電流進行積分;
步驟04:將像素輸入端(RX)、所有的像素單元輸入端(TG)置為低電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)和所有的傳輸管(M2)關(guān)斷;再將像素輸入端(RX)置為低電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)關(guān)斷;此時,節(jié)點(FD)處于第一復(fù)位電平;
步驟05:將所有的像素單元輸入端(TG)置為低電平,所有的傳輸管(M2)關(guān)斷;將像素輸入端(RX)置為低電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)關(guān)斷;將行選輸入端(RS)置為高電平,行選開關(guān)管(M4)開啟;此時,節(jié)點(FD)通過源跟隨器(M3)向外輸出電壓信號,對像素單元進行第一次采樣,從而得到第一個復(fù)位電平采樣結(jié)果;
步驟06:將其中一個像素單元輸入端(TG)置為高電平,該其中一個像素單元輸入端(TG)對應(yīng)的傳輸管(M2)開啟;將像素輸入端(RX)和其它的傳輸管(M2)置為低電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)和其它的傳輸管(M2)關(guān)斷;此時,積分時間結(jié)束,在該積分時間內(nèi),量子點光敏電阻的光生電流通過積分獲得了光生電壓,并且通過所開啟的傳輸管(M2)傳遞給了節(jié)點(FD),從而使得節(jié)點(FD)處于第一個信號電平狀態(tài);
步驟07:將所有的像素單元輸入端(TG)置為低電平,所有的傳輸管(M2)關(guān)斷;將像素輸入端(RX)置為低電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)關(guān)斷;將行選輸入端(RS)置為高電平,行選開關(guān)管(M4)開啟;此時,節(jié)點(FD)通過源跟隨器(M3)向外輸出電壓信號,對像素單元進行第二次采樣,從而得到第一個信號電平采樣結(jié)果;若得到所有的傳輸管(M2)開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣,則執(zhí)行步驟10;若沒有,則執(zhí)行步驟08;
步驟08:將所有的像素單元輸入端(TG)置為低電平,步驟02中所述的其它傳輸管(M2)關(guān)斷;將步驟02中所述的其中一個像素單元輸入端(TG)置為高電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)開啟,所有傳輸管(M2)關(guān)斷;將行選輸入端(RS)置為低電平,行選開關(guān)管(M4)關(guān)斷,此時,節(jié)點(FD)被重新置位;
步驟09:重復(fù)步驟04至步驟07,直至得到所有的傳輸管(M2)開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣;
步驟10:將所有的像素單元輸入端(TG)置為高電平,所有的傳輸管(M2)開啟;將像素輸入端(RX)置為高電平,復(fù)位開關(guān)管(M1)開啟;將行選輸入端(RS)置為低電平,行選開關(guān)管(M4)關(guān)斷;此時,整個像素單元結(jié)構(gòu)的輸出端處于高阻態(tài),所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管均被復(fù)位,節(jié)點(FD)被復(fù)位。
優(yōu)選地,所述像素單元輸入端(TG)的數(shù)量、傳輸管(M2)的數(shù)量、量子點光敏電阻的數(shù)量、信號存儲電容復(fù)位MOS管的數(shù)量相同。
優(yōu)選地,所述量子點光敏電阻包括可見光敏感量子點和紅外光敏感量子點。
本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)中,多個量子點光敏電阻和多個信號存儲電容復(fù)位MOS管共享了一組信號讀取電路,從而節(jié)省了像素單元面積,提高了填充因子。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一個較佳實施例的像素結(jié)構(gòu)的電路示意圖
圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的對像素結(jié)構(gòu)進行信號采集時序示意圖
具體實施方式
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂,以下結(jié)合說明書附圖,對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實施例,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
以下結(jié)合附圖1-2和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例,且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。
請參閱圖1,本實施例的一種像素單元結(jié)構(gòu),量子點光敏電阻的數(shù)量、信號存儲電容復(fù)位MOS管的數(shù)量、傳輸管M2的數(shù)量相同,均為兩個。其具體包括:兩個量子點光敏電阻1-1、1-2、兩個信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1、2-2和一個信號讀取電路單元3;量子點光敏電阻1-1、1-2可以包括可見光敏感量子點和紅外光敏感量子點。
兩個量子點光敏電阻1-1、1-2與兩個信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1、2-2之間一一對應(yīng)連接,量子點光敏電阻1-1對應(yīng)連接信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1作為一個并聯(lián)單元,量子點光敏電阻1-2對應(yīng)連接信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2作為一個并聯(lián)單元;每個并聯(lián)單元中,量子點光敏電阻1-1的一端接參考電平Vqd,另一端與復(fù)位開關(guān)管M1的源極相連,且信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1的源極、漏極與參考電平Vqd相連,信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1的柵極與對應(yīng)的傳輸管M2-1的漏極相連,信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1的體電容接地;量子點光敏電阻1-2的一端接參考電平Vqd,另一端與對應(yīng)的信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2的源極相連,且信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2的源極、漏極與參考電平Vqd相連,信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2的體電容接地。
信號讀取電路單元包括:復(fù)位開關(guān)管M1、兩個傳輸管M2-1、M2-2,源跟隨器M3、行選開關(guān)管M4和多個像素單元輸入端TG-1、TG-2;其中,復(fù)位開關(guān)管M1的柵極接像素輸入端RX,復(fù)位開關(guān)管M1的源極連接傳輸管M2-1和M2-2的源極至一節(jié)點FD,復(fù)位開關(guān)管M1的漏極接復(fù)位電壓Vreset;傳輸管M2-1的漏極對應(yīng)連接量子點光敏電阻1-1的一端以及對應(yīng)連接信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1的柵極,傳輸管M2-2的漏極對應(yīng)連接量子點光敏電阻1-2的一端以及對應(yīng)連接信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2的柵極。
傳輸管M2-1的柵極與對應(yīng)的像素單元輸入端TG-1相連,傳輸管M2-2的柵極與對應(yīng)的像素單元輸入端TG-2相連;源跟隨器M3的漏極接電源VDD,源跟隨器M3的源極接行選開關(guān)管M4的漏極,源跟隨器M3的柵極與節(jié)點FD相連;行選開關(guān)管M4的柵極與行選輸入端RS相連,行選開關(guān)管M4的源極作為整個像素單元結(jié)構(gòu)的輸出端;
其中,曝光時,信號讀取電路單元在曝光時間內(nèi)將量子點光敏電阻流出的電流進行積分得到光生電壓,當(dāng)入射到量子點光敏電阻上的光線的強弱發(fā)生改變時導(dǎo)致量子點光敏電阻的阻值發(fā)生改變,從而改變流經(jīng)量子點光敏電阻的電流,并且最終導(dǎo)致光生電壓的數(shù)值發(fā)生改變。
本實施例還提供了一種圖像傳感器,其采用本實施例的上述像素單元結(jié)構(gòu)。
本實施例還提供了一種采用本實施例的上述像素單元結(jié)構(gòu)所進行的信號采集方法,如圖2所示,為本實施例的對像素結(jié)構(gòu)進行信號采集時序示意圖,圖2中,Exp time表示曝光時間,TG time表示兩組像素單元輸入端TG-1和TG-2之間的曝光開始的間隔時間,請結(jié)合圖1和圖2,本實施例的信號采集方法包括以下步驟:
步驟01:將像素輸入端RX和多個像素單元輸入端TG置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1和多個傳輸管M2開啟;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,信號存儲電容復(fù)位MOS管和量子點光敏電阻復(fù)位;
具體的,這里將像素輸入端RX和像素單元輸入端TG-1、TG-2置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1和傳輸管M2-1和M2-2開啟;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,信號存儲電容復(fù)位MOS管和量子點光敏電阻復(fù)位。
步驟02:將其中一個像素單元輸入端TG置為高電平,其它像素單元輸入端TG置為低電平,將其它像素單元輸入端TG對應(yīng)的傳輸管M2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1和所述其中一個像素單元輸入端TG對應(yīng)的傳輸管M2開啟,其它像素單元輸入端TG對應(yīng)的其它傳輸管M2關(guān)斷;再將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,對所開啟的傳輸管M2對應(yīng)連接的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管開始曝光,并且開始對量子點光敏電阻流出的電流進行積分;然后,若對所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管都開始曝光,并且都開始對所對應(yīng)的量子點光敏電阻流出的電流進行積分執(zhí)行步驟04;若沒有,則執(zhí)行步驟03;
具體的,將像素單元輸入端TG-1置為低電平,將像素單元輸入端TG-1對應(yīng)的傳輸管M2-1關(guān)斷;將像素輸入端RX置為高電平,像素單元輸入端TG-2置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1和像素單元輸入端TG-2對應(yīng)的傳輸管M2-2開啟,像素單元輸入端TG-1對應(yīng)的傳輸管M2-1關(guān)斷;再將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,對所開啟的傳輸管M2-2對應(yīng)連接的量子點光敏電阻1-2和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2開始曝光,并且開始對量子點光敏電阻1-2流出的電流進行積分;此時,由于傳輸管M2-1對應(yīng)連接的量子點光敏電阻1-1和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1還未開始曝光,并且開始對量子點光敏電阻1-1流出的電流還未開始積分,則執(zhí)行步驟03;
步驟03:將所有的像素單元輸入端TG置為低電平,步驟02中所開啟的傳輸管M2關(guān)斷;重復(fù)步驟02,直至對所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管都開始曝光,并且都開始對所對應(yīng)的量子點光敏電阻流出的電流進行積分;
具體的,將像素單元輸入端TG-1和TG-2置為低電平,步驟02中所開啟的傳輸管M2-2關(guān)斷;接下來,該進行對量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管的曝光,并且對所對應(yīng)的量子點光敏電阻流出的電流的積分,則重復(fù)步驟02,具體包括:
將像素單元輸入端TG-2置為低電平,將像素單元輸入端TG-2對應(yīng)的傳輸管M2-2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為高電平,像素單元輸入端TG-1置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1和像素單元輸入端TG-1對應(yīng)的傳輸管M2-1開啟,像素單元輸入端TG-2對應(yīng)的傳輸管M2-2關(guān)斷;再將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,對所開啟的傳輸管M2-1對應(yīng)連接的量子點光敏電阻1-1和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1開始曝光,并且開始對量子點光敏電阻1-1流出的電流進行積分;此時,由于傳輸管M2-1對應(yīng)連接的量子點光敏電阻1-1和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1、以及傳輸管M2-2對應(yīng)連接的量子點光敏電阻1-2和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-2都開始曝光和積分,則執(zhí)行步驟04;
步驟04:將像素輸入端RX、所有的像素單元輸入端TG置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和所有的傳輸管M2關(guān)斷;再將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;此時,節(jié)點FD處于第一復(fù)位電平;
具體的,將像素輸入端RX、所有的像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和所有的傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;再將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;此時,節(jié)點FD處于第一復(fù)位電平Vreset 1。
步驟05:將所有的像素單元輸入端TG置為低電平,所有的傳輸管M2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第一次采樣C1,從而得到第一個復(fù)位電平采樣結(jié)果;
具體的,將所有的像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,所有的傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第一次采樣C1,從而得到第一個復(fù)位電平采樣結(jié)果。
步驟06:將其中一個像素單元輸入端TG置為高電平,該其中一個像素單元輸入端TG對應(yīng)的傳輸管M2開啟;將像素輸入端RX和其它的傳輸管M2置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和其它的傳輸管M2關(guān)斷;此時,積分時間結(jié)束,在該積分時間內(nèi),量子點光敏電阻的光生電流通過積分獲得了光生電壓,并且通過所開啟的傳輸管M2傳遞給了節(jié)點FD,從而使得節(jié)點FD處于第一個信號電平狀態(tài);
具體的,將像素單元輸入端TG-1置為高電平,像素單元輸入端TG-1對應(yīng)的傳輸管M2-1開啟;將像素輸入端RX和傳輸管M2-2置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和傳輸管M2-2關(guān)斷;此時,積分時間結(jié)束,在該積分時間內(nèi),量子點光敏電阻1-1的光生電流通過積分獲得了光生電壓,并且通過所開啟的傳輸管M2-1傳遞給了節(jié)點FD,從而使得節(jié)點FD處于第一個信號電平狀態(tài);
步驟07:將所有的像素單元輸入端TG置為低電平,所有的傳輸管M2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第二次采樣C2,從而得到第一個信號電平采樣結(jié)果;若得到所有的傳輸管M2開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣,則執(zhí)行步驟10;若沒有,則執(zhí)行步驟08;
具體的,將像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,所有的傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第二次采樣C2,從而得到第一個信號電平采樣結(jié)果;然后,由于還沒有得到傳輸管M2-2開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣,則執(zhí)行步驟08;
步驟08:將所有的像素單元輸入端TG置為低電平,步驟02中所述的其它傳輸管M2關(guān)斷;將步驟02中所述的其中一個像素單元輸入端TG置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1開啟,所有傳輸管M2關(guān)斷;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,節(jié)點FD被重新置位;
具體的,將所有的像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,傳輸管M2-1關(guān)斷;將像素單元輸入端TG-1置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1開啟,所有傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷,此時,節(jié)點FD被重新置位;
步驟09:重復(fù)步驟04至步驟07,直至得到所有的傳輸管M2開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣;
具體的,接下來對傳輸管M2-2開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣,重復(fù)步驟04-07,具體包括:
步驟04',將像素輸入端RX、所有的像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和所有的傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;再將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;此時,節(jié)點FD處于第二復(fù)位電平(Vreset 2)。
步驟05',將像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第三次采樣C3,從而得到第二個復(fù)位電平采樣結(jié)果。
步驟06',將像素單元輸入端TG-2置為高電平,像素單元輸入端TG-2對應(yīng)的傳輸管M2-2開啟;將像素輸入端RX和傳輸管M2-1置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1和傳輸管M2-1關(guān)斷;此時,積分時間結(jié)束,在該積分時間內(nèi),量子點光敏電阻1-2的光生電流通過積分獲得了光生電壓,并且通過所開啟的傳輸管M2-2傳遞給了節(jié)點FD,從而使得節(jié)點FD處于第二個信號電平狀態(tài);
步驟07',將像素單元輸入端TG-1、TG-2置為低電平,傳輸管M2-1、M2-2關(guān)斷;將像素輸入端RX置為低電平,復(fù)位開關(guān)管M1關(guān)斷;將行選輸入端RS置為高電平,行選開關(guān)管M4開啟;此時,節(jié)點FD通過源跟隨器M3向外輸出電壓信號,對像素單元進行第四次采樣C4,從而得到第二個信號電平采樣結(jié)果;然后,由于已經(jīng)得到傳輸管M2-1、M2-2開啟時所的對應(yīng)的信號電平的采樣,則執(zhí)行步驟10;
步驟10:將所有的像素單元輸入端TG置為高電平,所有的傳輸管M2開啟;將像素輸入端RX置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1開啟;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷;此時,整個像素單元結(jié)構(gòu)的輸出端處于高阻態(tài),所有的量子點光敏電阻和信號存儲電容復(fù)位MOS管均被復(fù)位,節(jié)點FD被復(fù)位。
具體的,將像素單元輸入端TG-1、TG-2置為高電平,傳輸管M2-1和M2-1開啟;將像素輸入端RX置為高電平,復(fù)位開關(guān)管M1開啟;將行選輸入端RS置為低電平,行選開關(guān)管M4關(guān)斷;此時,整個像素單元結(jié)構(gòu)的輸出端處于高阻態(tài),所有的量子點光敏電阻1-1、1-2和信號存儲電容復(fù)位MOS管2-1、2-2均被復(fù)位,節(jié)點FD被復(fù)位。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上,然實施例僅為了便于說明而舉例而已,并非用以限定本發(fā)明,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾,本發(fā)明所主張的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。