光電成像器ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-05-31 18:59 本頁面
【文章內容簡介】 像增強器） 電真空攝像管 固體成像器件 理學院 光電子與物理學系 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， 理學院 光電子與物理學系 固體成像器件 Willard S. Boyle Gee Elwood Smith 理學院 光電子與物理學系 固體成像器件 理學院 光電子與物理學系 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 ） 理學院 光電子與物理學系 電荷耦合器件（ CCD 器件） Charge Coupled Device 簡稱 CCD 1. CCD的結構與工作原理 2. CCD的主要特性參數 3. CCD攝像器件 理學院 光電子與物理學系 CCD 電荷存儲 電荷轉移 電荷注入 電荷輸出 電荷耦合器件 1. CCD的結構與工作原理 理學院 光電子與物理學系 電荷耦合器件 1. CCD的結構與工作原理 1. CCD的結構與工作原理 1) CCD單元結構 由多個像素組成 線陣 ,金屬柵極是 分立的，氧化物與半導體是 連續(xù) 的 P MOS結構 單元－ 像素 基本名詞： 勢 阱 1. CCD單元結構 柵 極G金 屬氧 化 物半 導 體UG 0P 勢 阱 施加正電壓 空穴耗盡區(qū) 電子的 “ 陷阱 ” 基本名詞： 勢 阱 柵極正向電壓增加時，勢阱變深。 －－改變 UG， 調節(jié) 勢阱深度 1. CCD的結構與工作原理 2)電荷包的注入 （光注入、電注入） 光注入： 電子 －－信號電荷（包） 產生電子－空穴對 空穴 －－柵極電壓排斥 1. CCD的結構與工作原理 理學院 光電子與物理學系 2)電荷包的注入 （光注入、電注入） 光注入： 產生電子－空穴對 1. CCD的結構與工作原理 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 存儲電荷 柵 極 G金 屬氧 化 物半 導 體P dGox AUCQ ???單元最大存儲信息電荷量： 1. CCD的結構與工作原理 4)電荷包的轉移 三相 時鐘脈沖電壓按組（ 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的結構與工作原理 4)電荷包的轉移 基本思想： －－調節(jié) 勢阱深度 －－利用 勢阱耦合 勢阱耦合 1. CCD的結構與工作原理 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)構成 輸出二極管 （反偏壓） 反偏二極管 1. CCD的結構與工作原理 5)電荷包的輸出 電流輸出方式 ： 襯底 P和 N+區(qū)構成 輸出二極管 （反偏壓） 信號電荷sd QI ?復位脈沖 RS 10－ 2V 5V 1. CCD的結構與工作原理 理學院 光電子與物理學系 CCD 電荷存儲 電荷轉移 電荷注入 電荷輸出 電荷耦合器件 1. CCD的結構與工作原理 小 結： 理學院 光電子與物理學系 電荷耦合器件 1. CCD的結構與工作原理
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