Элементы и устройства оптоэлектроники. Самохвалов М.К. - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

49
Фоточувствительные приборы с зарядовой связью
Фоточувствительный прибор с зарядовой связью (ФПЗС) представляет собой
специфическую ИМС на основе МДП-структур с регулярной системой электро-
дов, расположенных на поверхности диэлектрика близко друг от друга, так что
становится существенным их взаимное влияние (перекрытие полей электродов
внутри кристалла). МДП-структуры создаются на поверхности окисленного
кремния, толщина окисла – 0,1- 0,2 мкм. Размеры электродов составляют обыч-
но 1-5 мкм, расстояние между электродами – 1-2 мкм.
SiO
2
Si
Рис. 29. Схема участка ПЗС.
Число электродов достигает 500-2000 в линейном приборе с зарядовой свя-
зью и 10
4
–10
6
в матричном приборе с зарядовой связью. Строки разделяются
между собой диффузионными областями. Принцип действия приборов с заря-
довой связью заключается в том, что на электроды подаются импульсы напря-
жения, создающие в приповерхностной области неравновесное обеднение ос-
новными носителями заряда. В зависимости от соотношения амплитуд импуль-
сов напряжения на соседних электродах реализуется режим хранения или пере-
носа вдоль поверхности зарядового пакета неосновных носителей в подэлек-
тродных областях.
Рис. 30. Распределение потенциала в поверхностном слое трехтактного ПЗС.
В фоточувствительных приборах с зарядовой связью неосновные носители в
области обеднения создаются при освещении вследствие фотогенерации элек-
тронно-дырочных пар. Функционально фоточувствительный прибор с зарядо-
вой связью – это прибор, воспринимающий изображение, осуществляющий его
разложение на элементарные фрагменты, поэлементное электронное считыва-
ние (сканирование) и формирование на выходе видеосигнала, адекватного изо-
бражению. Пространственное распределение интенсивности излучения преоб-
разуется в рельеф электрических зарядов, локализованных в приповерхностной
области. Время хранения зарядовых пакетов составляет 1-100 мс, соответствуя
длительности одного кадра. Затем зарядовые пакеты перемещаются от элемента
к элементу, выводятся наружу и дают последовательность видеоимпульсов, со-
1-2 мкм
∼
5 мкм
Al или поли-Si
(прозрачный)
n
+
n
+
U
см
U
хр
Ввод 0,5-2 мкм Вывод
р

Страницы