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电荷的注入和检测

发布时间:2015/5/5 20:12:00 访问次数:1130

    电荷的注入。在CCD中,电荷注入AD7440BRM的方法有很多,归结起来,可分为光注入和电注入。

   光注入方式是指,当光照射到CCD硅片上时,在栅极附近产生电子一空穴时,其多数载流子被栅极电压排开,少数载流子则被其收集在势阱中形成信号电荷。光注入方式又可分为正面照射式及背面照射式。CCD摄像器件的光敏单元为光注入方式。

   所谓电注入就是利用CCD的输入结构对信号电压或电流进行采样,将信号转换成电荷信号。电注入方式可以分成电流积分法和电压注入法。

   ①电流积分法。如图4 -39(a)所示,由N+扩散区(称为源扩散区,记为S)和P型衬底形成的二极管是反向偏置的,数字信号或模拟信号通过隔直电容加到S上,用以调制输入二极管的电位实现电荷注入。输入栅IG加直流偏置,对注入电荷起控制作用,在咖2到来期间,在IG和咖2下形成阶梯势阱,当S处于正偏时,信号电荷通过输入栅下的沟道,被注入到咖z下的深势阱中。被注入到咖2下的势阱中的电荷量Q,r取决于源区S的电压UID.输入栅lC下的电导以及注入时间Te(时钟脉冲周期之半)。如果将N+区看成MOS晶体管的源极,IG为其栅极而咖2为其漏极,当宅工作在饱和区时,输入栅IG下沟道电流肛是表面电子迁移率;Z是沟道宽度;£IG是IG的长度;UIG是IG的阈值电压。

   由上式可见,这种注入方式的信号电荷Q信不仅依赖于UIG和咒,而且与输入二极管所加偏压的大小有关,因此,Q,r与UID的线性关系较差。另外,信号由输入栅引入时,二极管可以处于反偏也可以处于零偏

    电荷的注入。在CCD中,电荷注入AD7440BRM的方法有很多,归结起来,可分为光注入和电注入。

   光注入方式是指,当光照射到CCD硅片上时,在栅极附近产生电子一空穴时,其多数载流子被栅极电压排开,少数载流子则被其收集在势阱中形成信号电荷。光注入方式又可分为正面照射式及背面照射式。CCD摄像器件的光敏单元为光注入方式。

   所谓电注入就是利用CCD的输入结构对信号电压或电流进行采样,将信号转换成电荷信号。电注入方式可以分成电流积分法和电压注入法。

   ①电流积分法。如图4 -39(a)所示,由N+扩散区(称为源扩散区,记为S)和P型衬底形成的二极管是反向偏置的,数字信号或模拟信号通过隔直电容加到S上,用以调制输入二极管的电位实现电荷注入。输入栅IG加直流偏置,对注入电荷起控制作用,在咖2到来期间,在IG和咖2下形成阶梯势阱,当S处于正偏时,信号电荷通过输入栅下的沟道,被注入到咖z下的深势阱中。被注入到咖2下的势阱中的电荷量Q,r取决于源区S的电压UID.输入栅lC下的电导以及注入时间Te(时钟脉冲周期之半)。如果将N+区看成MOS晶体管的源极,IG为其栅极而咖2为其漏极,当宅工作在饱和区时,输入栅IG下沟道电流肛是表面电子迁移率;Z是沟道宽度;£IG是IG的长度;UIG是IG的阈值电压。

   由上式可见,这种注入方式的信号电荷Q信不仅依赖于UIG和咒,而且与输入二极管所加偏压的大小有关,因此,Q,r与UID的线性关系较差。另外,信号由输入栅引入时,二极管可以处于反偏也可以处于零偏

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