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CCD傳感器半導體系統(tǒng)的結構有什么應用,CCD傳感器的結構功能?

發(fā)布時間:2023-05-11 18:06:21人氣:

 CCD傳感器代表電荷耦合器件。CCD傳感器是一個集成的半導體系統(tǒng),它可以將光子轉換成電子,然后將這些光產生的電荷包從原來的位置移動到傳感器的輸出引腳。如果你認為CCD傳感器是一個奇怪的圖像傳感器的名字,你是對的。這個術語僅指移動電荷的系統(tǒng),所以在這種情況下,CCD傳感器實際上是指電荷耦合光敏器件。


 研究人員最初將CCD傳感器作為一種在計算機系統(tǒng)中存儲信息的新方法進行研究,后來他們意識到這種技術可以用于光學檢測應用。這可以解釋為什么術語CCD傳感器意味著成像設備,但不包括任何明確的成像參考。


 CCD傳感器結構:下圖讓你大致了解CCD傳感器是如何構造的,以及在半導體層面上發(fā)生了什么。

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 1.像素的光電二極管響應入射光產生電勢。隨著時間的推移,光強與累積電荷的關系一開始是線性的,但隨著像素接近飽和就變成非線性的了?,F(xiàn)代CCD傳感器使用釘扎光電二極管,它包括一個圖中未顯示的薄p+層。

 2.電子在二極管下方的P型硅中的勢阱中積累。

 3.勢阱是通過施加正電壓產生的物理區(qū)域。使用術語阱是因為該正電壓吸引電子并排斥空穴,從而形成光生電子將流動的區(qū)域。

 4.通過施加0 V或負電壓來創(chuàng)建一個勢壘。阻礙電子的運動。

 5.施加于傳輸門的時鐘信號導致連續(xù)產生阱和勢壘,這是CCD傳感器將離散光生電荷包從單個像素引導至傳感器輸出的基本機制。

 6.復位柵極是一種清除像素中累積電荷的手段。重置和耗盡將在本文后面返回。

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