《光学-第8章 光电成像器件 8.4节课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光学-第8章 光电成像器件 8.4节课件（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、8.4 ICCD的基本特性参数 1、光电转换特性 ICCD具有良好的光电转换特性，它的光电转换因子可达到99.7%以上。光注入电荷（8-13）式中，t c为CCD的积分时间，为CCD的光电转换效率，q 微电子电荷量，h 为普朗克常数，v 为入射辐射频率。 2.光谱响应图8-23 ICCD的光谱响应3.动态范围ICCD的动态范围像敏单元的势阱中可存储的最大电荷量和噪声决定的最小电荷量之比。(1)势阱可存储的最大信号电荷量CCD势阱可存储的最大信号电荷量取决于CCD电极面积、器件结构、驱动脉冲电压的幅度等因素。设SCCD的电极有效面积为A，Si的杂质浓度NA为1015cm-3，SiO2膜的厚度为0
2、.1m，Q可近似地表示为Q C ox U G A （8-14）式中，C ox为氧化膜单位面积的电容量， U G为金属栅极电压。表8-1 CCD转移单元的平均噪声表8-2 与CCD传感器有关的噪声(2)噪声ICCD中的噪声源有电荷注入器件时电荷量的起伏引起的噪声电荷在转移过程中电荷量的变化引起的噪声检测电荷时复位脉冲导致的信号检测噪声光子噪声-取决于光子的性质，成为摄像器件的基本限制因素，对低光强下的摄影有影响。电流噪声-若每个CCD单元的暗电流不一样，会产生图像噪声。胖零噪声-光学胖0噪声：取决于使用时偏置光的大小；电子胖0噪声：由电子注入胖0机构决定。浮获噪声CCD的缺陷或能态要俘获传输过程
3、中的电荷， 然后随机释放电荷。输出噪声输出电路复位过程中产生的热噪声。4.暗电流在正常工作的情况下，MOS电容处于未饱和的非平衡态。随着时间的推移，热激发产生的少数载流子使系统趋向平衡。 产生暗电流的原因(1)耗尽的硅衬底中电子自价带至导带的本征跃迁暗电流的密度为（8-15）式中，n i为载流子浓度，i为载流子寿命，X d为耗尽区宽 度，一般在15m范围内变化。 (2)少数载流子在中性体内的扩散在P型材料中，每单位面积内由于此种原因产生的电流（8-16）式中，N A为空穴浓度，L n为扩散长度，为电子迁移率，n i为本征载流子浓度。(3)Si-SiO2界面引起的暗电流Si-SiO2界面引起的暗电流为I n = 10-3s N ss （8-17）式中， s为界面态的俘获截面，N ss为界面态密度。5.分辨率在评价面阵CCD的分辨率时，只评价它的水平分辨率，分辨率与水平方向上CCD的像元数量有关。(a) 2856K钨丝灯光源 (b) 单色光源照明图8-24 某线阵CCD的MTF曲线调制传递函数MTF评价图像传递特性CCD总的MTF取决于器件结构（像元宽度、间距）所决定的几何MTF1；载流子横向扩散衰减决定的MTFD；转移效率决定的MTFT；MTF= MTF1 MTFD MTFT
