Источники и приемники излучения - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

Университет ИТМО | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

70
что приповерхностный слой обеднён основными носителями (элек-
тронами), которые вытеснены внешним электрическим полем вглубь
полупроводниковой подложки.
По мере накопления неосновных носителей (дырок) глубина по-
тенциальной ямы уменьшается и одновременно увеличивается напря-
жённость поля в плёнке окисла. В случае переполнения потенциаль-
ной ямы избыточные заряды будут инжектироваться в подложку, где
они рекомбинируют
с основными носителями. Часть избыточных
зарядов может попадать в соседние потенциальные ямы, искажая
зарядовый рельеф.
Максимальное число накапливаемых в потенциальной яме заря-
дов определяется приближённым выражением
NUACeUA
ed
нэлок нэл
ок
ок
max
'
/,≈=
ε
ε
0
где
U
н
- напряжение на металлическом электроде относительно
подложки в режиме накопления;
A
эл
- площадь электрода;
C
ок
'
-
удельная ёмкость плёнки окисла; e - заряд электрона;
ε
0
- диэлектри-
ческая постоянная;
ε
ок
- диэлектрическая проницаемость окисла; d
ок
-
толщина плёнки окисла.
Повышая напряжение накопления U
н
, можно увеличить макси-
мальное число накапливаемых зарядов, а следовательно, и динамиче-
ский диапазон работы ФПЗС. Однако напряжение можно увеличивать
лишь до некоторого предела, при котором ещё не наступает пробой
плёнки окисла. Таким образом, предельный заряд, который может
быть накоплен в ячейке ФПЗС, определяется выражением
NAEe
эл окmaxmax max
/≤
ε
ε
0
,
где E
max
- предельно допустимое значение напряжённости электриче-
ского поля в плёнке окисла.
При использовании в качестве подложки полупроводника р-
типа полярность напряжения накопления следует изменить на проти-
воположную. При этом в образовании сигнальных зарядов будут
участвовать электроны, а не дырки.
Если на фоточувствительную поверхность ФПЗС спроецировать
изображение, то в многоэлементной структуре за
время накопления
Т
н
будет сформирован зарядовый рельеф Q(x
i
,y
j
), адекватный про-
странственному распределению освещённости,
Qx y k Exydxdy
ij
yd
yd
xd
xd
j
j
ii
i
(, ) (,) ,
/
/
/
/
=
−
′
+
′
−
+
∫∫
2
2
2
2
(1)

Страницы