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電荷的注入和檢測

發布時間:2015/5/13 21:52:59 訪問次數:624

    電荷的注入。在CCD中,電荷注入ICE2A765P2的方法有很多,歸結起來,可分為光注入和電注入。

   光注入方式是指,當光照射到CCD硅片上時,在柵極附近產生電子一空穴時,其多數載流子被柵極電壓排開,少數載流子則被其收集在勢阱中形成信號電荷。光注入方式又可分為正面照射式及背面照射式。CCD攝像器件的光敏單元為光注入方式。

   所謂電注入就是利用CCD的輸入結構對信號電壓或電流進行采樣,將信號轉換成電荷信號。電注入方式可以分成電流積分法和電壓注入法。

   ①電流積分法。如圖4 -39(a)所示,由N+擴散區(稱為源擴散區,記為S)和P型襯底形成的二極管是反向偏置的,數字信號或模擬信號通過隔直電容加到S上,用以調制輸入二極管的電位實現電荷注入。輸入柵IG加直流偏置,對注入電荷起控制作用,在咖2到來期間,在IG和咖2下形成階梯勢阱,當S處于正偏時,信號電荷通過輸入柵下的溝道,被注入到咖z下的深勢阱中。被注入到咖2下的勢阱中的電荷量Q,r取決于源區S的電壓UID.輸入柵lC下的電導以及注入時間Te(時鐘脈沖周期之半)。如果將N+區看成MOS晶體管的源極,IG為其柵極而咖2為其漏極,當宅工作在飽和區時,肛是表面電子遷移率;Z是溝道寬度;£IG是IG的長度;UIG是IG的閾值電壓。

   由上式可見,這種注入方式的信號電荷Q信不僅依賴于UIG和咒,而且與輸入二極管所加偏壓的大小有關,因此,Q,r與UID的線性關系較差。另外,信號由輸入柵引入時,二極管可以處于反偏也可以處于零偏。

    電荷的注入。在CCD中,電荷注入ICE2A765P2的方法有很多,歸結起來,可分為光注入和電注入。

   光注入方式是指,當光照射到CCD硅片上時,在柵極附近產生電子一空穴時,其多數載流子被柵極電壓排開,少數載流子則被其收集在勢阱中形成信號電荷。光注入方式又可分為正面照射式及背面照射式。CCD攝像器件的光敏單元為光注入方式。

   所謂電注入就是利用CCD的輸入結構對信號電壓或電流進行采樣,將信號轉換成電荷信號。電注入方式可以分成電流積分法和電壓注入法。

   ①電流積分法。如圖4 -39(a)所示,由N+擴散區(稱為源擴散區,記為S)和P型襯底形成的二極管是反向偏置的,數字信號或模擬信號通過隔直電容加到S上,用以調制輸入二極管的電位實現電荷注入。輸入柵IG加直流偏置,對注入電荷起控制作用,在咖2到來期間,在IG和咖2下形成階梯勢阱,當S處于正偏時,信號電荷通過輸入柵下的溝道,被注入到咖z下的深勢阱中。被注入到咖2下的勢阱中的電荷量Q,r取決于源區S的電壓UID.輸入柵lC下的電導以及注入時間Te(時鐘脈沖周期之半)。如果將N+區看成MOS晶體管的源極,IG為其柵極而咖2為其漏極,當宅工作在飽和區時,肛是表面電子遷移率;Z是溝道寬度;£IG是IG的長度;UIG是IG的閾值電壓。

   由上式可見,這種注入方式的信號電荷Q信不僅依賴于UIG和咒,而且與輸入二極管所加偏壓的大小有關,因此,Q,r與UID的線性關系較差。另外,信號由輸入柵引入時,二極管可以處于反偏也可以處于零偏。

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