美国贝尔实验室在19⒛年首次提出CCD(电荷耦合器件)的概念,然后建立了以一维势阱模型为基础的非稳态CCD的基本理论。随着新型半导体材料的不断涌现和器件细微化技术的日趋完备,CCD技术得到较快的发展。EZJP0V080DA目前,CCD技术已广泛应用于信号处理、数字存储及影像传感等多个领域。因此,CCD这一术语也开始用来表示一种图像传感器,而不仅仅是一种信号电荷传输的半导体器件。

   CCD多路传输的特点是以电荷为传输信号,而不是以电流或电压为传输信号。CCD多路传输实质上包含了电荷注入、存储以及随后沿半导体表面转移两个过程。CCD信号电荷注入方式有光注入和电注人两种,CCD信号电荷转移过程与模拟信号移位寄存十分相似,电荷包经一系列连续的势阱转移,最终由片上放大器转换为电压信号。因此,CCD图像传感器可视为由垂直(列方向)移位寄存器、水平(行方向)移位寄存器及输出级等三个功能块组成。

   CCD基本单元为MOS(金属一氧化物一半导体)结构,如图3-51所示。每个单元有3~4个栅极,栅极由金属或多晶硅等导电材料制成。氧化物(⒏02)在栅极与半导体材料之间起隔离作用。埋藏在基片内部的N型电荷传输沟道采用半导体⒏材料。