1樓：卓興富
ccd（charged coupled device，電荷耦合器件）是由一系列排得很緊密的mos電容器組成。它的突出特點是以電荷作為訊號，實現電荷的儲存和電荷的轉移。因此，ccd工作過程的主要問題是訊號電荷的產生、儲存、傳輸和檢測。
以下將分別從這幾個方面討論ccd器件的基本工作原理。
1.1 mos電容器
ccd是一種固態檢測器，由多個光敏像元組成，其中每一個光敏像元就是一個mos（金屬—氧化物—半導體）電容器。但工作原理與mos電晶體不同。
ccd中的mos電容器的形成方法是這樣的：在p型或n型單晶矽的襯底上用氧化的辦法生成一層厚度約為100～150nm的sio2絕緣層，再在sio2表面按一定層次蒸鍍一金屬電極或多晶矽電極，在襯底和電極間加上一個偏置電壓（柵極電壓），即形成了一個mos電容器
ccd一般是以p型矽為襯底，在這種p型矽襯底中，多數載流子是空穴，少數載流子是電子。在電極施加柵極電壓vg之前，空穴的分佈是均勻的，當電極相對於襯底施加正柵壓vg時，在電極下的空穴被排斥，產生耗盡層，當柵壓繼續增加，耗盡層將進一步向半導體內延伸，這一耗盡層對於帶負電荷的電子而言是一個勢能特別低的區域，因此也叫做「勢阱」。
在耗盡狀態時，耗盡區電子和空穴濃度與受主濃度相比是可以忽略不計的，但如正柵壓vg進一步增加，介面上的電子濃度將隨著表面勢成指數地增長，而表面勢又是隨耗盡層寬度成平方率增加的。這樣隨著表面電勢的進一步增加，在介面上的電子層形成反型層。而一旦出現反型層，mos就認為處於反型狀態。
顯然，反型層中電子的增加和因柵壓的增加的正電荷相平衡，因此耗盡層的寬度幾乎不變。反型層的電子來自耗盡層的電子—空穴對的熱產生過程。對於經過很好處理的半導體材料，這種產生過程是非常緩慢的。
因此在加有直流電壓的金屬板上疊加小的交流訊號時，反型層中電子數目不會因疊有交流訊號而變化。
1.2 電荷儲存
當一束光投射到mos電容器上時，光子透過金屬電極和氧化層，進入si襯底，襯底每吸收一個光子，就會產生一個電子—空穴對，其中的電子被吸引到電荷反型區儲存。從而表明了ccd儲存電荷的功能。一個ccd檢測像元的電荷儲存容量決定於反型區的大小，而反型區的大小又取決於電極的大小、柵極電壓、絕緣層的材料和厚度、半導體材料的導電性和厚度等一些因素。
ccd工作原理，詳細的理論
光譜儀上的ccd或iccd是什麼，作用是什麼
電荷耦合器件是什麼意思?怎原理?
2樓：戴鼎小休
電荷耦合器件（charge-coupled device，ccd)是一種用於探測光的矽片，由時鐘脈衝電壓來產生和控制半導體勢阱的變化，實現儲存和傳遞電荷資訊的固態電子器件。
電荷耦合器件由美國貝爾實驗室的w.s.博伊爾和g.
e.史密斯於2023年發明，它由一組規則排列的金屬-氧化物-半導體（ mos）電容器陣列和輸入、輸出電路組成。電荷耦合器件用電荷量來表示不同狀態的動態移位暫存器，比傳統的底片更能敏感的探測到光的變化。
原理：ccd的雛形是在n型或 p型矽襯底上生長一層二氧化矽薄層，再在二氧化矽層上澱積並光刻腐蝕出金屬電極，這些規則排列的金屬-氧化物-半導體電容器陣列和適當的輸入、輸出電路就構成基本的 ccd移位暫存器。對金屬柵電極施加時鐘脈衝，在對應柵電極下的半導體內就形成可儲存少數載流子的勢阱。
可用光注入或電注入的方法將訊號電荷輸入勢阱。然後週期性地改變時鐘脈衝的相位和幅度，勢阱深度則隨時間相應地變化，從而使注入的訊號電荷在半導體內作定向傳輸。ccd 輸出是通過反相偏置pn結收集電荷，然後放大、復位，以離散訊號輸出。
3樓：匿名使用者
目前較成熟的主要是電荷注入器件charge-injection detector（cid）、電荷耦合器件charge-coupled detector （ccd）。
在這兩種裝置中，由光子產生的電荷被收集並儲存在金屬-氧化物-半導體（mos）電容器中，從而可以準確地進行象素定址而滯後極微。這兩種裝置具有隨機或準隨機象素定址功能的二維檢測器。可以將一個ccd看作是許多個光電檢測模擬移位暫存器。
在光子產生的電荷被貯存起來之後，它們近水平方向被一行一行地通過一個高速移位暫存器記錄到一個前置放大器上。最後得到的訊號被貯存在計算機裡。
ccd器件的整個工作過程是一種電荷耦合過程，因此這類器件叫電荷耦合器件。對於ccd器件，當一個或多個檢測器的象素被某一強光譜線飽和時，便會產生溢流現象。即光子引發的電荷充滿該象素，並流入相鄰的象素，損壞該過飽和象素及其相鄰象素的分析正確性，並且需要較長時間才能便溢流的電荷消失。
為了解決溢流問題，應用於原子光譜分析的ccd器件，在設計過程中必須進行改進，例如：進行分段構成分段式電荷耦合器件（scd），或在象表上加裝溢流門，並結合自動積分技術等。
cid是一種電荷注入器件（charge-injected device），其基本結構與ccd相似，也是一種mos結構，當柵極上加上電壓時，表面形成少數載流子（電子）的勢阱，入射光子在勢阱鄰近被吸收時，產生的電子被收集在勢阱裡，其積分過程與ccd一樣。
cid與ccd的主要區別在於讀出過程，在ccd中，訊號電荷必須經過轉移，才能讀出，訊號一經讀取即刻消失。而在cid中，訊號電荷不用轉移，是直接注入體內形成電流來讀出的。即每當積分結束時，去掉柵極上的電壓，存貯在勢阱中的電荷少數載流子（電子）被注入到體內，從而在外電路中引起訊號電流，這種讀出方式稱為非破壞性讀取（non-destructive read out）,簡稱：
ndro．cid的ndro特性使它具有優化指定波長處的訊雜比（s/n）的功能。
同時cid可定址到任意一個或一組象素，因此可獲得如「相板」一樣的所有元素譜線資訊。
數碼相機中的感測器原器件ccd和coms有什麼區別
4樓：匿名使用者
固體影象感測器有不少種類，主要有電荷耦合器件(ccd)、電荷注入器件(cid)、金氧半導體(mos)、電荷引力型(cpd)等等，其中應用最多、技術最成熟的是ccd器件。
一、ccd
(chargecoupleddevice)，由大規模積體電路工藝製成，它以電荷包的形式儲存和傳送資訊，主要由光敏單元、輸入結構和輸出結構等部分組成。ccd有面陣和線陣之分。無論線陣ccd，還是面陣ccd，工作原理基本相同
ccd器件是由許多個光敏像元組成的，每個像元就是一個光敏元件，目前用得比較多、性 能比較好的是光電二極體。
ccd解決問題的關鍵是採用了電荷轉移技術。
。。。。。。
二、cmos
cmos影象感測器的總體結構框圖如圖2．8。它們一般由光電二極體陣列、垂直和水平移位暫存器、時鐘定時電路、在片模擬訊號處理器(asp)構成。cmos影象感測器還整合有在片模／數轉換器(adc)、定時和控制電路限制訊號讀出模式、設定積分時間、控制資料輸出率等。
。。。。。。
與ccd相比cmos影象感測器具有體積小、功耗低、**低的優點，但目前仍存在光照靈敏度低和影象解析度低的缺點，影象質量還無法與ccd相比。 但現在coms進步很快，現在很多都用coms。
如何檢查相機CCD壞點，如何測試相機CCD COMS 壞點 噪點
檢測ccd壞點方法 用一黑色的紙張蓋住鏡頭，單反相機選擇手動模式，按下回一次到兩次快門，然答後取出相片放進電腦，用電腦 檢視器開啟 放大到100 看完整張相片是否有亮點，無亮點證明ccd質量100 無壞點，如果有一處亮點說明ccd是有問題的。如何測試相機ccd coms 壞點 噪點 ccd壞點亮點怎...
如何檢測ccd有無壞點，如何檢測CCD有無壞點
檢測ccd壞點方法 1 用一黑色的紙張蓋住鏡頭，單反相機選擇手動模式，按下一次到兩次快門，然後取出相片放進電腦，用電腦 檢視器開啟 放大到100 2 看完整張相片是否有亮點，無亮點證明ccd質量100 無壞點，如果有一處亮點說明ccd是有問題的。ccd介紹 1 ccd，英文全稱 charge cou...
原子帶有電荷嗎，原子帶有電荷嗎？
原子分為原子核和核外電子，而原子核是由質子和中子組成，1個質子帶1個單位正電，中子呈電中性，而1個核外電子帶1個單位負電荷。對原子來說，質子數等於核外電子數，也就是說原子核所帶正電荷數與核外電子所帶負電荷數相等，所以原子呈電中性。但當原子失去電子，則正電荷數目大於負電荷數目，原子形成帶正電荷的陽離子...