转移方式型是也是摄影机或者数字照相机最常用的方式,行间转移方式CCD的像素主 要由光电二极管和垂直CCD组成,前者负责光电转换与电荷储存,后者负责电荷的转移。 遮光金属钨用来防止光进入垂直CCD,多晶硅为垂直CCD的四相驱动电极。为了提高入射 光的利用率,目前商品化的CCD图像传感器,在像素上面放置了一层微镜头结构,将入射 至摄影面的光集中到光电二极管。光电二极管和垂直CCD都采用埋沟式结构,表面采用一 层全耗尽的掺杂层,光生电荷离开表面减少了表面复合,这种结构具有较高的转换效率与较 低的暗电流。CCD的像素构造如图所示。РРРN-sub.Р图 1 像素截面构造Р行间转移方式CCD的工作原理:РРР参照上面图片的像素构造,较黑的部分是遮光的垂直CCD,也就是负责电荷转移的部分; 矩形区域是光电二极管,也就是一个PN结,具有光伏效应,对光敏感,光照会产生光生载 流子(插入课题另一部分太阳能电池的介绍)。 光电二极管对根据对应物象的亮度不 同进行光电转换,产生光生载流子,这称为光积分。光积分结束后,光电二极管内光积分产 生的载流子(其实是电子,光生载流子中的空穴部分被处理掉,因为由上面的介绍可知,此 结构的信号传输载体是电子。把P型硅换成N型硅,则载体为空穴,所加电压UG也要变 成负电压)在读出时钟脉冲的控制下,被转移到垂直CCD中,这个动作称作读出转移。完 成这个动作之后,光电二极管进行下一帧图像的光积分。而电子在垂直CCD内,在四相时 钟脉冲的控制下,逐行转移至水平CCD。电子在水平CCD内,将像素逐一转换成信号电压 后输出。Р电?垂直扫描期间?尊Р垂頁消陳期间Р―!?1?1?1—Р读出转移??1一"-Р垂頁转移 ?1一I一~I_II一_I?1—Р水平转移Ml?BUMUMUM?illР倍号输出РРРР行间转移方式的驱动电路时序示意图Р盘出РРРРРРР蹩覇光像元 的信号电荷