3TR 구조 Photodiode에 수집된 전하의 움직임

2021년에 네이버 블로그에 포스팅한 글

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Photodiode에 빛이 들어온 뒤 전하가 어떻게 움직이는지 궁금점이 많았다.

Source : Lecture PPT of Chun Ji min in IDEC

위 그림은 3TR 구조의 하나의 픽셀 회로이다.

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작동 방식은 간단하게 아래와 같다.

1. reset TR과 SEL TR 모두 OFF 상태이므로 photodiode는 Floating 상태가 되어 전하가 지속적으로 수집된다.

2. 전하가 수집되면 SEL TR을 ON 상태로 바꿔 화소를 신호선에 연결시킨다.

3. photodiode의 n형의 전압을 sampling한다. (지금의 sampling은 신호를 포함하고 있는 전압이다.)

4. reset TR을 ON-OFF시킨다. 이로써, Photodiode에 쌓인 전하는 빠져나가게되고 photodiode의 n형의 전압이 Vdd가 된다.

5. photodiode의 n형을 전압을 다시 sampling한다. (지금의 sampling은 신호를 포함하고 있지 않은 전압이다.)

- 앞선 두번의 샘플링을 빼주게되면 순수하게 신호 전자에 의한 신호 전압을 추출 할 수 있다.

6. SEL TR을 OFF상태로 바꾸어 화소를 신호선에서 분리시킨다.

7. 이 상태에서 1field를 기다리다가 (1.) 로 되돌아간다.