05-CCD图像传感器基本工作原理

CCDICCDICCDCCDCCDCCDCCD‡‡-‡‡FDCCDCCD112345‡‡‡CCD‡‡CCD‡CCD——‡——CCD‡()MOSMOSCCDMOSMOSMOSCCDCCDCCDMOS(Metal-Oxide-Semiconductor)--MOSPNSiO2()“”PNCCDPUG0PSi“”()MOSUGSiSiPUGUGUth10nm“”MOSsΦCCDMOSPΨ×−=qEpΨ2-6npnpNP••••••——MOSMOSCCDMOSCCD:,CCDCCD1123100100100—t1110110110—t2010010010—t3011011011—t4001001001—t5101101101—t6100100100—t7TTCCD2CCD211234CCDCCDCCDCCDCCD3CCDCCD¾¾CCD——1(CCD)CCD“”“”¾¾¾0.1mSiO2SiO2SiO2SiO2()2-CCD3CCDCCD(100MHz)4CCDCCD——BCCDCCDCCDQin=qNeoAtcqNeoAtc——CCDMOSQin=qANeotc2CCDεη−=1IG:CR2IDMOSIGCR2Uin()—MOSCCD1UDRpN+N+23TR1.CCDCR22.CR2OGID3.IDAAIdQSQSIdAATRRSTRRA)0()(1)0()()0(QtQQtQQ−=−=η1CCD)0()(QtQ=εεη−=1CCD————CCDQ(0)tQ(t)Q(0)nQ(0)n=0.99,2479%10243.4%0.999995“0”CCD00“0”“0”CCD0,“0”,“0”,,;2CR1CR21tig31τ≤fi31τ≥fCCDfTt313==2tgnPCCDpCCDnSCCDCCD10MHz10MHzCCDCCD240MHzCCD10-110-210-3*10-4ICCD——CCD(ICCD):CCD;ICCD‡CCD:CCDCCDCCD‡CCD:1CCD(1)ICCD()CCD1:++CCD+MOSPN;CCDICCD()CCD1CCD,(),CCDCCDICCD(2)ICCDCCD:CCD2CCD()¾¾¾CCDCCD(1)CCD,,()(3)CCD1.2.3.()(3)CCD,1.,?2.3.ICR1/2/3SCR1/2/34.1()(3)CCD:MTF(2)CCDCCD(2)CCD(3)CCDCCD••••1CCD99.7%λνηecinhqAtQΦ=2ICCDICCD1CCD2ICCD1diiiχτnqI=23Si-SiO22126.6⎥⎦⎤⎢⎣⎡==nAnnAiiNLNqnIτµτ(A/cm)In=10-3sNss,ICCD—MTFCCDCCDCCDCCDCCD•ICCD•MOS••CCD••CCD•ICCD•CCD•ICCD