構(gòu)成ccd的基本單元是mos電容器。與其他電容器一樣,mos電容器能夠存儲器電荷,如果mos電容器中的半導(dǎo)體是p型硅,當(dāng)在金屬電極上施加一個正電壓ug時,p型硅中的多數(shù)載流子空穴受到排斥,半導(dǎo)體內(nèi)的涒數(shù)流子電子被吸引到p-si界面處,從而在界面附近形成一個帶負(fù)電荷的耗盡區(qū),也稱表面勢阱,對帶負(fù)電的電子來說,耗盡區(qū)是個勢能很低的區(qū)域。
如果有光照射在硅片上,在光子作用下,半導(dǎo)體硅產(chǎn)生了電子-空穴對,由此產(chǎn)生的光電開關(guān)傳感器的光生電子就被附近的勢阱所吸收,勢阱內(nèi)所吸收的光生電子數(shù)量與入射到該勢阱附近的光強(qiáng)成正比,存儲器了電荷的勢阱被稱為電荷包,而同時產(chǎn)生的空穴被排斥出耗盡區(qū)。并且在一定的條件下,所加正電壓ug越大,耗盡層就越深,si表面吸收少數(shù)載流子表面勢半導(dǎo)體表面對于襯底的電勢差也越大,這時勢力阱所能容納的少數(shù)載流子電荷的量就越大。勢阱中電荷包大小主要決定于所加正電壓ug大小,入射到該勢阱附近的光強(qiáng)。后者是光強(qiáng)的模擬電荷,從而完成光轉(zhuǎn)換成電荷的過程。 |