CCD基本原理与发展状况

分为三个部分：一)CCD基本原理二)结构类型三)发展状况

光电器及件统系CC传D感器及发其状况展学生名：高志帆姓指导 师教雷俊：峰教授 010年 21月122 日

概

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述CDC(hargCe oCupldeD eviec:电s耦荷器合) 图件传像感是20器纪70世年初发展代起的一来种新型 导半体集光成器电件。 它突出特的点是电以作荷为号，信而同于

不它其多数大器是以件电或流电压者为号。信

光

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系统

学CDC图像处理

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内容提纲

CD传感C器基的原本理 CC传感器D的结构型类 CCD传感的发器状展

况一、CC

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D传器的基感本原理CCD最的基本单元OMS电容是构成器CC金属电极D氧化物

最的本单基元是，是它金属—化物—氧半导 体(MOS)器件结构最中 简单为。的半导体

MOS电器容

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1信号、荷电的生产CD工C作程的过一第步电荷的产是。C生CD

以将可射入信号转换为光荷输电出依据的，半是导 体内的电效应光也(就光生伏特效是)应。

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信号电荷的产(生意示图)

属金极电 化物氧eee-eee

-e-

导体半

光生电子入射光MOS电器

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容2信、电号荷存储

的CD工C作过的程二步是第信电荷的收号，集就是将入射光激励子的电荷收集起来出为信号电 荷成的包程过。

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信号电荷的存储(意示)图GU < tU h+U时

UGG >Ut h时+G

ee-Ue

e- -- ee e--e

eee-势 阱eee

e--阱势

+Ut

+hUthe

MOS-电器容入射光MOS容器电入射光

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3、信电号荷传输的(耦)合CC工D作程过的第步是信号三电包的荷转，移就将所是集起收来的电荷从一包像元转移个到一下像元，直个到全电荷部输出完成的包过程。

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平面图

一个素像① ②③

沟 ，阻定义了图像区列

图的示为CD成像区的C一小分(部个几素像)。图像区中这个 图是重复案的

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三。相CDC电荷转移过程的示意图像元Pn 像元nP+ 1像元nP+2

荷电包移驱转脉动冲转移方向4

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、信电号荷的检测CD工C过作程第的四是步荷的检测，电就是将转移到输级的出电荷化转电为流或电压的过程。

者出输型，主要有类下以三种1)电：输出

2流浮置)放栅器大输出3)浮扩散放大器置输出

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2mm

0输漏极出 (O) D输管栅极出 输源出极(O )SSW RR OD

D输出点电节容复漏位极 R()RD 复 位FET输 节点 出末级电极相阱加输出 FEOTS

相阱 加SW( )串行寄存最后器的几个电 极典型 CC 片D放内大的器微显照和片内放片器大的线路.图衬底

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量过程测由复位开，复始位会前把个电荷包的一电 清荷除掉。 WS R D ORD复位F ET 出 输点 输出 节EFT+V

S5W0V -V5 1+V

相加阱0

0VR

S 串O寄行器存末端的Vout

ouVt电荷