Приёмники оптического изображения



         

ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ - часть 4


Этих недостатков лишены полностью твердотельные приемники оптических изображений, основанные на использовании эффекта переноса заряда в приборах с зарядовой связью (ПЗС).

Приемники изображения на ГОС. Это растровые безвакуумные приемники оптических изображений. Они осуществляют воспри­ятие изображения, его разложение на элементарные фрагменты, поэлементное электронное считывание (сканирование) и форм­ирование на выходе видеосигнала, адекватного изображению. Поэлементное считывание происходит за счет управляемого пе­ремещения макроскопических зарядовых пакетов вдоль полупро­водниковой подложки в приборах с переносом заряда при подаче на них определенной последовательности тактовых импульсов.

Фотоприемник на ПЗС представляет собой специальную фо­точувствительную МДП (или МОП)* — микросхему с регу­лярной системой электродов, расположенных на поверхности диэлектрика настолько близко друг к другу, что за счет перекры­тия электрических полей соседних электродов внутри полупро­водника становится существенным их взаимодействие. Основу прибора составляет элементарный конденсатор со структурой металл — диэлектрик — полупроводник (МДП-конденсатор). Наиболее часто в качестве полупроводника используется кремний, а функцию диэлектрика выполняет его окисная пленка SiO2.

 На рис. 11.23, а изображен такой МОП-конденсатор: металличес­кий электрод, нанесенный на термически окисленную подложку из p-кремния. Если к металлическому электроду приложить поло­жительное напряжение Uo относительно p-подложки, то на гра­нице раздела SiO2-Si образуется потенциальная яма для неоснов­ных носителей заряда (электронов). Распространение потенци­альной ямы вдоль границы раздела, т. е. вдоль поверхности кремния, ограничивается специально созданными р+-областями полупроводника, имеющими тот же тип проводимости, что и подложка, но степень легирования на несколько порядков выше. Их называют областями стоп-диффузий. Ограничение обеспечивается тем, что в низкоомных областях стоп-диффузий поверхностный потенциал на границе раздела близок нулю (рис. 11.23, б). При воздействии света с hw>Eg возникающие в полу­проводнике неосновные носители заряда (электроны) собираются в потенциальной яме вблизи границы раздела и образуют инвер­сионный слой толщиной порядка 10 нм.


Содержание  Назад  Вперед