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(chǔ)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(gè)正電壓ug時(shí),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(gè)帶負(fù)電荷的耗盡區(qū),也稱表面勢(shì)阱,對(duì)帶負(fù)電的電子來說,耗盡區(qū)是個(gè)勢(shì)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(duì),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(shì)阱所吸收,勢(shì)阱內(nèi)所吸收的光生電子數(shù)量與入射到該勢(shì)阱附近的光強(qiáng)成正比,存儲(chǔ)器了電荷的勢(shì)阱被稱為電荷包,而同時(shí)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(shì)半導(dǎo)體表面對(duì)于襯底的電勢(shì)差也越大,這時(shí)勢(shì)力阱所能容納的少數(shù)載流子電荷的量就越大。勢(shì)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(shì)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。 |