传感器技术(光电传感器-2)-15-彩.pdf

第4章 光电传感器技术 （2） 第4章 光电传感器技术 （2） §4.13 光固态图像传感器 §4.13 光固态图像传感器 光 电荷耦合器件电荷耦合器件 （（简称简称CCDCCD）） 光 电荷耦合器件电荷耦合器件 （（简称简称CCDCCD）） 固 应用最广 固 应用最广 MOS图像传感器 （简称SSPA） 态 MOS图像传感器 （简称SSPA） 态 图 图 光敏元件阵列 像 光敏元件阵列 像 传 传 电荷注入器件 （简称CID） 感 电荷注入器件 （简称CID） 感 器 器 ） （按其结构分） （按其结构分 应用：摄像机、数码照相机、扫描仪、复印机和机器人的眼睛等。 应用：摄像机、数码照相机、扫描仪、复印机和机器人的眼睛等。 本节内容：CCD图像传感器的工作原理与特性 本节内容：CCD图像传感器的工作原理与特性 4.13.2 电荷耦合器件 (CCD) 4.13.2 CCD-- （Charge Couple Device，电荷耦合器件）， MOS （金属氧化物半导体）集成电路器件，电荷作为 信号 基本功能：光电转换 电荷的存储 电荷的转移输出 CCD 光敏二极管阵列+移位读出寄存器 （含电路）（集成为一体） “排列起来的MOS电容陈列” 具有自扫描功能的图象传感器。 应用：图像识别技术，应用于自动控制和自动测量。 1、CCD的结构和基本原理 1、CCD的结构和基本原理 3 金属Al电极 输入二极管 2 输出二极管 1 nn nn SiO2（120nm） P型Si衬底 MOS 电容器陈列 + 输入输出电路 = CCD MOS 电容器陈列 + 输入输出电路 = CCD 1） MOS光敏单元的结构及原理 CCD对物体成像 内部形成与光像图形相对应的电荷分布 图形。 ： 　 要求 ①单元有存储电荷功能 ②电荷转移输出功能 CCD器件的基本单元结 构是MOS （金属—氧化 物—半导体）结构。即 在P型硅衬底上生长一 层SiO (120nm),再在 2 SiO 层上沉积金属铝构 2 成MOS结构，它是CCD器 件的最小工作单元。 输入  3  输出  2 二极管S 1 二极管S   nn