第八章 CCD的基本工作原理,8.1电荷存储 紧密地排列在半导体氧化层表面上的金属电极能够存储和转移电荷。,势阱中电荷的存储容量： Q=COXUG (8-1),8.2电荷耦合,8.3 CCD的电极结构,1.三相单层铝电极结构,2. 三相电阻海结构,光学系统,CCD2,3. 三相交叠硅栅结构,4. 二相硅-铝交叠栅结构,5. 阶梯状氧化物结构,被测物,光学系统2,CCD2,光学系统1,重叠部分,6. 四相CCD,7. 体沟道CCD,8.4 电荷的注入和检测,8.4.1光注入,Qin=qNeoAtc,式中：为材料的量子效率；q为电子电荷量； Neo为入射光的光子流速率；A为光敏单元的受光面积；tc为光的注入时间。,8.4.2 电注入 (1) 电流注入法 (2) 电压注入法,如图8-16 （a）所示为电流注入法结构,如图8-16 （b）所示为电压注入法结构,(8-3),(8-4),8.4.2电荷的检测(输出方式),输出电流Id与注入到二极管中的电荷量QS的关系 Qs=Iddt (8-5),8.5 CCD的特性参数 8.5.1 电荷转移效率和电荷转移损失率,电荷转移效率为,电荷转移损失率为,电荷转移效率与损失率的关系为,8.5.2 驱动频率,1、驱动频率的下限 电荷从一个电极转移到另一个电极所用的时间t ，少数载流子的平均寿命为i 则 2、驱动频率的上限 电荷从一个电极转移到另一个电极的固有时间为g 则,