完全耗尽的钉扎光敏二极管具有几个显著的特征:

   1)该读出节点的拓℃噪声可以完全通过CDS技术抵消。

   2)CDS对源跟随器的1〃噪声以及残留的补偿有着积极作用。

   3)完全消除了光敏二极管自身的屁℃噪声,因为光敏二极管在完全耗尽的情况下是空的。因此,对于钉扎光敏二极管,不存在为℃噪声。

LL4453

   4)光灵敏度取决于耗尽层的宽度。与经典的光敏二极管相比,其光灵敏度更高,因为钉扎光敏二极管的耗尽层延伸几乎延伸到⒊-Si02界面。

   5)由于双结(p+-n和n~p衬底)的存在,其本征电荷存储电容较大,

其效果是更大的动态范围。

   6)⒊-Si02界面被p+层完全屏蔽,界面完全被空穴填充,使得泄漏电流和暗电流非常低。

   考虑到以上种种优点,钉扎光敏二极管很显然是CMOS图像传感器像素的首选。近年来市场上几乎所有的产品都使用此种像素结构,正是钉扎光敏二极管,推动了CMOS图像传感器成为商业化产品。显然,历史在重演:CCD业务也由于钉扎光敏二极管的使用而实现了腾飞[12]每个主动式钉扎CMOS像素由4个晶体管和5个互连线组成。这种“复杂”的架构导致了相对较低的填充因子。因此,很难使得基于PPD概念的像素尺寸小于2.5um。像素外围占用了太多的面积后一个问题的解决方案可以采用“共享像素”的概念:几个相邻的像素共享相同的输出电路[13914]。基本思想如图7.6所示。