《二相CCD器件的工作原理.docVIP

电子知识 二相CCD器件的工作原理 图 2.2 三相CCD 中电荷的转移过程 （a）初始状态；(b)电荷由①电极向②电极转移；(c)电荷在①、②电极下均匀分布； (d)电荷继续由①电极向②电极转移；(e)电荷完全转移到②电极；(f)三相交叠脉冲 对于二相器件而言，若每个电极都有非对称结构，那么可以实现电荷的定向 移动。以图2.3 为例加以说明。这里采用两个不同的氧化厚度来实现表面势的非 对称性。在金属电极上加同样的电压时，厚氧化层下面的表面势比薄氧化层下面 的表面势低。因此在图2.3 中所示的结构中每个电极的厚氧化层下面存在一个内 建势垒，以防止存储在薄氧化层下面的电荷往反方向移动。对二相CCD，只要注 意到由于存储电荷使表面势发生变化，并且其表面势必须始终低于势垒高度，那 么我们很容易求出电荷存储容量。即：Qsat=ACoxBH 式中 BH 为势垒高度(以伏为单位),A 为CCD 电极有效面积，Co x为单位氧化膜 面积的电容量。在二相CCD 的一个电极上加很低的电压，而其相邻的电极上也 加很低的电压时，这个电极就能保持电荷包。这正是二相CCD 所特有的性质， 也正因为如此二相CCD 的两个时钟脉冲交叠还是不交叠都不会严重影响器件的 性能。因而对时钟波形和时序关系的要求是很松的。这个优点是以器件结构复杂 为代价而得到的。第三章介绍的NIRS 的阵列检测系统选用的TCD1208AP 器件 就是二相CCD 器件。 图 2.3 两相CCD 结构和时钟波形 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比SPICE快很多，而精度只是稍有下降。 非会聚是SPICE模型和仿真器一个问题，而在IBIS仿真中消除了这个问题。实际上，所有EDA供应商现在都支持IBIS模型，并且它们都很简便易用。 大多数器件IBIS模型均可从互联网上免费获得。可以在同一个板上仿真几个不同厂商推出器件。 IBIS模型是一种基于V/I曲线对I/O BUFFER快速准确建模方法，是反映芯片驱动和接收电气特性一种国际标准，它提供一种标准文件格式来记录如驱动源输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，非常适合做振荡和串扰等高频效应计算与仿真。 IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一标准IBIS文件中如何记录一个芯片驱动器和接收器不同参数，但并不说明这些被记录参数如何使用，这些参数需要由使用IBIS模型仿真工具来读取。欲使用IBIS进行实际仿真，需要先完成四件工作：获取有关芯片驱动器和接收器原始信息源；获取一种将原始数据转换为IBIS格式方法；提供用于仿真可被计算机识别布局布线信息；提供一种能够读取IBIS和布局布线格式并能够进行分析计算软件工具。 IBIS模型优点可以概括为：在I/O非线性方面能够提供准确模型，同时考虑了封装寄生参数与ESD结构；提供比结构化方法更快仿真速度；可用于系统板级或多板信号完整性分析仿真。可用IBIS模型分析信号完整性问题包括：串扰、反射、振荡、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析。IBIS尤其能够对高速振荡和串扰进行准确精细仿真，它可用于检测最坏情况上升时间条件下信号行为及一些用物理测试无法解决情况；模型可以免费从半导体厂商处获取，用户无需对模型付额外开销；兼容工业界广泛仿真平台。 IBIS模型核由一个包含电流、电压和时序方面信息列表组成。IBIS模型仿真速度比S