光電成像器ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 18:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 像增強(qiáng)器） 電真空攝像管 固體成像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 CCD攝像器件 CMOS圖像傳感器 體積小，重量輕，工作電壓和功耗都很低；耐沖擊性能好，可靠性高，壽命長(zhǎng)， 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 Willard S. Boyle Gee Elwood Smith 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 電荷耦合器件（ CCD 器件） CMOS圖像傳感器 紅外焦平面陣列器件（ IRFPA ） 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件（ CCD 器件） Charge Coupled Device 簡(jiǎn)稱 CCD 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 2. CCD的主要特性參數(shù) 3. CCD攝像器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 CCD 電荷存儲(chǔ) 電荷轉(zhuǎn)移 電荷注入 電荷輸出 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 1) CCD單元結(jié)構(gòu) 由多個(gè)像素組成 線陣 ,金屬柵極是 分立的，氧化物與半導(dǎo)體是 連續(xù) 的 P MOS結(jié)構(gòu) 單元－ 像素 基本名詞： 勢(shì) 阱 1. CCD單元結(jié)構(gòu) 柵 極G金 屬氧 化 物半 導(dǎo) 體UG 0P 勢(shì) 阱 施加正電壓 空穴耗盡區(qū) 電子的 “ 陷阱 ” 基本名詞： 勢(shì) 阱 柵極正向電壓增加時(shí)，勢(shì)阱變深。 －－改變 UG， 調(diào)節(jié) 勢(shì)阱深度 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 2)電荷包的注入 （光注入、電注入） 光注入： 電子 －－信號(hào)電荷（包） 產(chǎn)生電子－空穴對(duì) 空穴 －－柵極電壓排斥 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 2)電荷包的注入 （光注入、電注入） 光注入： 產(chǎn)生電子－空穴對(duì) 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 正面、背面 S i l i c o n D i o x i d e T h i n n e d S i l i c o n S i l i c o n I n c o m i n g L i g h t I n c o m i n g L i g h t P o l y s i l i c o n G a t e F r o n t B a c k S i l i c o n 3)電荷包的存儲(chǔ) 存儲(chǔ)電荷 柵 極 G金 屬氧 化 物半 導(dǎo) 體P dGox AUCQ ???單元最大存儲(chǔ)信息電荷量： 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 4)電荷包的轉(zhuǎn)移 三相 時(shí)鐘脈沖電壓按組（ 相 ）加到 CCD各電極上 1? 23?1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 21. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 4)電荷包的轉(zhuǎn)移 基本思想： －－調(diào)節(jié) 勢(shì)阱深度 －－利用 勢(shì)阱耦合 勢(shì)阱耦合 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 L3Vision Technology How the gain process works ? The charge multiplication elements CCD Fundamentals CCD Fundamentals CCD Fundamentals CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array Full Frame CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array ADC CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array ADC CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals ADC Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals ADC Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals 5)電荷包的輸出 電流輸出方式 ： 襯底 P和 N+區(qū)構(gòu)成 輸出二極管 （反偏壓） 反偏二極管 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 5)電荷包的輸出 電流輸出方式 ： 襯底 P和 N+區(qū)構(gòu)成 輸出二極管 （反偏壓） 信號(hào)電荷sd QI ?復(fù)位脈沖 RS 10－ 2V 5V 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 CCD 電荷存儲(chǔ) 電荷轉(zhuǎn)移 電荷注入 電荷輸出 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 小 結(jié)： 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 電荷耦合器件 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理
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