第6章電荷耦合器件-資料下載頁
2025-08-07 11:16本頁面
【正文】 1所示 。 2 光譜響應率和干涉效應 為了減小在短波方向多晶硅的吸收，用 SnO2薄膜代替多晶硅薄膜做電極，可以減小起伏幅度。 CCD由很多分立的光敏單元組成 ， 根據(jù)奈奎斯特定律 ， 它的極限分辨率為空間采樣頻率的一半 ， 如果某一方向上的象元間距為 p，則在此方向上象元的空間頻率為 1/p(線 /毫米 )， 其極限分辨率將小于 1/2p（ 線對 /毫米 ） 。 若用調制函數(shù)來評價 CCD的圖像傳遞特性，那么， CCD的總調制函數(shù) MTF取決于器件結構（象元寬度、間距）所決定的幾何 MTF1 、載流子橫向擴散衰減決定的 MTFD 和轉移效率決定的 MTFT ，總的MTF等與三者的乘積。并且總 MTF隨空間頻率的提高而下降。 3 分辨率和調制傳遞函數(shù)（ MTF） 4 動態(tài)范圍 動態(tài)范圍表征器件能在多大照度范圍內(nèi)正常工作 。 一般定義動態(tài)范圍是輸出飽和電壓和暗場時噪聲的峰值電壓之比 。 一個好的 CCD器件 ， 其動態(tài)范圍可達： 1000～ 5000。 5 暗電流和噪聲 CCD的噪聲可歸納為 3類，即散粒噪聲、轉移噪聲和熱噪聲。 散粒噪聲： 在 CCD中，無論是光注入、電注入還是熱產(chǎn)生的信號電荷包的電子數(shù)總是圍繞平均值上下變化，形成噪聲。 CCD最小照度受噪聲限制，最大照度受電荷處理容量的限制， 增大動態(tài)范圍的途徑是降低暗電流，特別是控制暗電流的尖鋒，不均勻的暗電流及尖峰都會構成圖像噪聲，從而影響像質，也影響動態(tài)范圍。 暗電流： 是指在既無光注入，又無電注人情況下輸出的電流。暗電流主要來源有三個：半導體襯底的熱激發(fā)、耗盡區(qū)里產(chǎn)生復合中心的熱激發(fā)和耗盡區(qū)邊緣的少子熱擴散。其中耗盡區(qū)內(nèi)產(chǎn)生復合中心的熱激發(fā)是主要的。 熱噪聲： 是由于固體中載流子的無規(guī)則運動引起的 ， 這里指的是信號電荷注人及輸出時引起的噪聲 ， 它相當于電阻熱噪聲和電容的總寬帶噪聲之和 。 三種噪聲的源是獨立無關的，所以 CCD的總噪聲功率應是它們的均方和。 轉移噪聲： 轉移噪聲是由轉移損失及界面態(tài)俘獲引起的，它具有兩個特點，一是積累性，另一個是相關性。積累性是指轉移噪聲是在轉移過程中逐次積累起來的，與轉移次數(shù)成正比。相關性是指相鄰電荷包的轉移噪聲是相關的。 6 驅動頻率 ① 驅動頻率的下限 電荷從一個電極轉移到另一個電極所用的時間 t 必須小于少數(shù)載流子的平均壽命 τ i 則 ② 驅動頻率的上限 電荷從一個電極轉移到另一個電極的固有時間為 τ g 則 i31??fg31??f驅動頻率是指加在轉移柵上的脈沖 CR1和 CR2的頻率。 CCD必須在驅動頻率的作用下完成信號電荷的轉移、輸出信號電荷。
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