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電荷耦合攝像器件CCD的突出特點(diǎn)是以電荷為信號載體，不同于大多數(shù)以電流或電壓為信號的載體喊叫件。CCD的基本功能是電荷的存儲和電荷的轉(zhuǎn)移。因此CCD的基本工作過程主要是信號電荷的產(chǎn)生、存儲、轉(zhuǎn)移和檢測。 CCD有兩種基本類型：一種是電荷包存儲在半導(dǎo)體與絕緣體之間的界面，并沿界面轉(zhuǎn)移，這類器件稱為表面溝道CCD;另一種是電荷包存儲在離半導(dǎo)體一定嘗試的體內(nèi)沿著一定方向轉(zhuǎn)移，這類器件稱為體溝道或埋溝道器件。下面詳細(xì)介紹CCD的基本工作原理： CCD是一種以電荷包形式存儲和傳遞信息的半導(dǎo)體表面器件，是在MOS結(jié)構(gòu)電荷存儲器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以有人將其稱為排列起來的MOS電容陳列。一個(gè)MOS電容器是一個(gè)光敏元，可以感應(yīng)一個(gè)像素點(diǎn)，則一個(gè)圖像有多少個(gè)像素點(diǎn)，就需要多少個(gè)同樣的光敏元，即傳遞一幅圖像需要由許多MOS光敏元大規(guī)模集成的器件。 P型半導(dǎo)體MOS光敏元結(jié)構(gòu)是制備時(shí)先在P-SI片上氧化一層SIO2介質(zhì)層，其上的沉積一層金屬鋁作為柵極，在P-SI半導(dǎo)體上制作下電極。 其原理為：給柵極突然加一個(gè)VG正脈沖，在光電開關(guān)的金屬電極板上就會充上一些正電荷，電場將P-SI中SIO2界面附近的空穴排斥走，在少數(shù)電子還未移動到此區(qū)時(shí)，在SIO2附近出現(xiàn)耗盡層，耗盡區(qū)中的電離物質(zhì)為負(fù)離子，此時(shí)半導(dǎo)體表面處于非平衡狀態(tài)，表面區(qū)有表面電動勢，若襯底電位為0，則表面處電子的靜電位能為-qs。 |
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