電荷的注入和檢測
發布時間:2016/1/29 19:55:01 訪問次數:1151
在CCD中,電荷注入的方法有很多,可以FDV304P分為兩類:光注入和電注入。
光注入。當光照射CCD硅片時,在柵極附近的半導體內產生電子一空穴對,其對數載流子被柵極電壓排開,少數載流子則被收集在勢阱中形成信號電荷。光注入又可分為正面照射式和背面照射式。圖7.19所示為背面照射光注入的示意圖,CCD攝像器件的光敏單元為光注入方式。光注入電荷QIP為
QIP=77qAneOATO (7.13)
式中,77為材料的量子效率:q為電f電荷量;Ane0力入射光
的光子流速率;爿為光敏單元的受光面積;To為光注入時間。
電注入。所謂電注入就是CCD通過輸入結構對信號電壓或電流進行采樣,將信號電壓或電流轉換為信號電荷。電注入的方法很多,這里介紹兩種常用的電流注入法和電壓注入法。
電流注入法。如圖7.20 (a)所示,由N+擴散區和P型襯底構成注入二極管。IG為CCD的輸入柵,其上加適當的正偏壓以保持開啟并作為基準電壓,模擬輸入信號UIN加在輸入二極管ID上。當龜為高電平時,可將N+區視為MOS晶體管的源極。IG為其柵極,而龜為其漏極。當它工作在飽和區時,輸入柵下溝道電流,W為信號溝道寬度;/G為注入柵極IG的長度;矽白載流子表面遷移率;C為注入柵電容。
經過Tc時間注入后,龜下勢阱的信號電荷量Q。
可見這種注入方式的信號電荷Q。不僅依賴于U和Tc,而且與輸入二極管所加偏壓的大小有關。因此,Q。與Uni的線性關系較差。
在CCD中,電荷注入的方法有很多,可以FDV304P分為兩類:光注入和電注入。
光注入。當光照射CCD硅片時,在柵極附近的半導體內產生電子一空穴對,其對數載流子被柵極電壓排開,少數載流子則被收集在勢阱中形成信號電荷。光注入又可分為正面照射式和背面照射式。圖7.19所示為背面照射光注入的示意圖,CCD攝像器件的光敏單元為光注入方式。光注入電荷QIP為
QIP=77qAneOATO (7.13)
式中,77為材料的量子效率:q為電f電荷量;Ane0力入射光
的光子流速率;爿為光敏單元的受光面積;To為光注入時間。
電注入。所謂電注入就是CCD通過輸入結構對信號電壓或電流進行采樣,將信號電壓或電流轉換為信號電荷。電注入的方法很多,這里介紹兩種常用的電流注入法和電壓注入法。
電流注入法。如圖7.20 (a)所示,由N+擴散區和P型襯底構成注入二極管。IG為CCD的輸入柵,其上加適當的正偏壓以保持開啟并作為基準電壓,模擬輸入信號UIN加在輸入二極管ID上。當龜為高電平時,可將N+區視為MOS晶體管的源極。IG為其柵極,而龜為其漏極。當它工作在飽和區時,輸入柵下溝道電流,W為信號溝道寬度;/G為注入柵極IG的長度;矽白載流子表面遷移率;C為注入柵電容。
經過Tc時間注入后,龜下勢阱的信號電荷量Q。
可見這種注入方式的信號電荷Q。不僅依賴于U和Tc,而且與輸入二極管所加偏壓的大小有關。因此,Q。與Uni的線性關系較差。
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