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电荷转移工作原理实例先容
 
更新时间:2014.12.31 浏览次数:
 

  为了便于理解在CCD中势阱电荷如何从一个位置移到另一个位置,取CCD中四个彼此靠得很近的电极来观察。

  假定开始时有一些电荷存储在偏压为10V的第二个电极下面的深势阱里,其他电极上均加有大于域值电压的较低电压。为零时刻过T1时刻后,各电极上的电压变为下降,第二个电极仍保持为10V,第三个电极上的电压由2V变到10V,因这两个电极靠得很紧,它们各自的对应势阱将合并在一起。原来在第二个电极下的电荷变为下两个电极下的势阱所共有。若此后电极上的电压和第二个电极电压由10V变为2V,第三个电极电压仍为10V,则共有的电荷转移到第三个电极下的势阱中。由此可见,深势阱及电荷包向右移了一个位置。

  通过将一定规则变化的电压加到CCD各电极上,电极下的电荷包就能沿半导体表面按一定方向移动。通常把CCD电极分为几组,每一组称为一相,并施加同样的时钟脉冲。CCD的内部结构决定了使其正常工作所需的相数。结构需要三相时钟脉冲。这样的CCD称为三相CCD。三相CCD的电荷耦合方式必须在三相交作用下才能以一定的方向,逐个单元的转移。另外必须强调指出的是,CCD电极间隙必须很小,电荷才能不受阻碍地自一个电极下转移到相邻电极下,这对于电极结构是一个关键问题。如果电极间隙比较大,两相邻电极间的势阱将被势垒隔开,不能合并,电荷也不能从一个电极向另一个电极转移,CCD便不能在外部时钟脉冲的作用下正常工作。

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