光电传感器应用技术-教学ppt课件--第8章-第1节

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 CCD的基本工作原理,8.1电荷存储,紧密地排列在半导体氧化层表面上的金属电极能够存储和转移电荷。,第八章 CCD的基本工作原理 8.1电荷存储,1,光电传感器应用技术-教学ppt课件-第8章-第1节,2,势阱中电荷的存储容量：,Q=C,OX,U,G,(8-1),势阱中电荷的存储容量：,3,8.2电荷耦合,8.2电荷耦合,4,8.3 CCD的电极结构,1.三相单层铝电极结构,8.3 CCD的电极结构 1.三相单层铝电极结构,5,2.三相电阻海结构,光学系统,CCD2,2.三相电阻海结构 光学系统CCD2,6,3.三相交叠硅栅结构,3.三相交叠硅栅结构,7,4,.二相硅,-,铝交叠栅结构,4.二相硅-铝交叠栅结构,8,5,.阶梯状氧化物结构,被测物,光学系统2,CCD2,光学系统1,重叠部分,5.阶梯状氧化物结构 被测物光学系统2CCD2光学系统1重,9,6.四相CCD,6.四相CCD,10,7.体沟道CCD,7.体沟道CCD,11,8.4 电荷的注入和检测,8.4.1光注入,Q,in,=,qN,eo,At,c,式中：,为材料的量子效率；,q,为电子电荷量；,N,eo,为入射光的光子流速率；,A,为光敏单元的受光面积；,t,c,为光的注入时间。,8.4 电荷的注入和检测 8.4.1光注入Qin=qNeo,12,8.4.2 电注入,(1),电流注入法,(2),电压注入法,如图8-16（a）所示为电流注入法结构,如图8-16（b）所示为电压注入法结构,8.4.2 电注入 如图8-16（a）所示为电流注入法结构,13,(8-3),(8-4),(8-3)(8-4),14,8.4.2电荷的检测(输出方式),输出电流,I,d,与注入到二极管中的电荷量,Q,S,的关系,Q,s,=,I,d,d,t,(8-5),8.4.2电荷的检测(输出方式)输出电流Id与注入到二极管,15,8.5 CCD的特性参数,8.5.1 电荷转移效率,和电荷转移损失率,电荷转移效率为,电荷转移损失率为,电荷转移效率与损失率的关系为,8.5 CCD的特性参数8.5.1 电荷转移效率和电荷,16,8.5.2 驱动频率,1,、驱动频率的下限,电荷从一个电极转移到另一个电极所用的时间,t,，少数载流子的平均寿命为,i,则,2,、驱动频率的上限,电荷从一个电极转移到另一个电极的固有时间为,g,则,8.5.2 驱动频率 1、驱动频率的下限,17,