CCD传感器

CCD是由贝尔实验室于1969年在美国发明的。类似于计算机芯片CMOS技术，它也可以用作计算机存储器和逻辑运算芯片。
CCD是一种特殊的半导体材料，由大量以矩阵形式排列的独立光敏单元组成。 CCD的摄影能力低于PMT，但近年来CCD技术取得了很大进展。
CCD由于体积小，成本低，因此广泛应用于扫描仪，数码相机和数码摄像机。目前，大多数数码相机中使用的图像传感器都是CCD。
CCD本身无法区分颜色。因此，有必要在实际应用中使用滤色器。
通常，CCD器件的滤光层涂有不同的颜色，颜色块是GRGB（绿 - 红 - 绿 - 蓝）。排序使得每个滤光器单元下方的光敏单元感测不同的颜色。
例如，在130万像素CCD上，325,000像素感应红色，325,000像素感测蓝色，650,000像素感测绿色。在使用此CCD的分辨率为1280x1024的数码相机中，有640x512红色像素，640x512蓝色像素和640x1024绿色像素。
由于人眼对绿色的敏感度和其他颜色不一样，绿色像素更多一些。最后，在记录图像时，每个像素的真实颜色是其与周围像素的混合的平均值。
电荷CCD器件的基本原理是向一系列MOS电容器金属电极施加适当的脉冲电压，以排斥半导体衬底中的大部分载流子，从而形成“势阱”。运动，从而实现信号电荷（少量载波转移）。
如果通过光图像产生转移的信号电荷，则CCD具有图像传感器的功能;如果通过外部注入获得转移的电荷，则CCD还可以具有延迟，信号处理，数据存储和逻辑操作。和其他功能。
电荷杂项器件CCD的基本原理与金属氧化物硅（MOS）电容器的物理机制密切相关。 CCD的基本单元是MOS电容器，可以存储电荷，其结构如图1所示。
以P型硅为例，在P型硅衬底的表面上形成SiO2层。氧化，然后在SiO2上沉积金属作为栅极，并且P型硅中的多数载流子带正电。
在孔处，少数载流子是带负电的电子。当向金属电极施加正电压时，电场可以通过SiO2绝缘层排斥或吸引载流子。
然后将带正电的空穴从电极排斥，留下不能移动的带负电的少数载流子，在SiO2层附近形成负电荷层（耗尽层）。这种现象是为电子形成的。
一旦电子进入，陷阱就无法恢复，因此它也被称为电子势阱。当器件暴露在光线下时（光可以从电极之间的间隙通过SiO2层或通过衬底的薄P型硅入射），光子的能量被半导体吸收，并且电子 - 生成洞。
吸引电子储存在势阱中。可以传导这些电子。
光线越强，势阱中收集的电子越多，相反的弱势则越弱。这将光的强度转换为电荷量。
即使停止光137在一段时间内没有丢失，也存储了在势阱中收集的电子的光和电的转换，这实现了照明的记忆。简而言之，上述结构基本上是一个微小的MOS电容器，用于形成像素，该像素可以是“光敏的”，也可以是“光敏的”。
和“潜像”。光接收效应是由光强度产生的电子的电荷累积，并且潜像是单个像素。
每个电容器中剩余的电荷不相等。如果你可以尝试将每个电容器中的电荷转移到另一个地方，那么就要组成线条和框架并“开发”。
实现图像传输。 1.小型化黑白彩色电视摄像机2.传真通信系统3.光学字符识别4.工业检查和自动控制5.医学标本分析和检测（如血细胞分析仪）6。
天文观测7.军事应用。