Bildsensoren und optische Bauelemente

Welches Problem tritt bei CMOS-Bildsensoren auf, wenn die Ladungsübertragung von der Fotodiode zur Floating Diffusion unvollständig ist?

  1. ALadung des vorherigen Frames bleibt zurück und beeinflusst das nächste Bild, sodass Nachleuchten (Lag) entsteht
  2. BDie Farben der Farbfilter ändern sich
  3. CDie Pixelzahl sinkt
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Antwort: A. Ladung des vorherigen Frames bleibt zurück und beeinflusst das nächste Bild, sodass Nachleuchten (Lag) entsteht

Beim 4-Transistor-Pixel wird vorausgesetzt, dass die bei der Belichtung gespeicherte Ladung vollständig über das Transfer-Gate zur Floating Diffusion übertragen wird. Gibt es zwischen Fotodiode und Transfer-Gate eine Potenzialbarriere oder -senke, bleibt Ladung zurück und addiert sich zum Signal des nächsten Frames, was als Nachleuchten (Image Lag) erscheint. Da die zurückbleibende Menge jedes Mal schwankt, ist sie auch eine Rauschursache. Verhindert wird dies, indem durch das Design des Dotierprofils ein Potenzialgefälle geschaffen wird, in dem die Ladung natürlich zum Transfer-Gate fließt.

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