CCD matricos veidrodiniuose fotoaparatuose

Ištrauka

CCD matricos veidrodiniuose fotoaparatuose
(referatas)

CCD
Susietųjų krūvių įtaisas (angl. CCD, charge-coupled device) yra silicio (SiO2)
pagrindu integruotos grandinės, kurias sudaro fotodiodų matrica, paverčianti fotonų
srautą elektros krūviais. CCD – tai analoginis poslinkio registras, kuris įgalina analoginį
signalą nuskaityti (kaip elektrinį krūvį) perstumiant jį iš vienos matricos celės į kitą
(kontroliuojant laikrodžio signalu). CCD matrica sudaryta iš silicio, padengto silicio
oksido plėvele, ant kurios pritvirtinti elektrodai. Paduodant į elektrodus įtampą, keičiasi
jų aplinkos elektriniai potencialai. Padavus teigiamą įtampą, sukuriama potencialinė
duobė, į kurią renkasi elektronai iš gretimų sričių. Nuosekliai stumiant šią duobę viena
kryptimi, galima nuskaityti CCD matricos celes.
Pranašumai: panoraminis imtuvas, didelis jautris, žemas triukšmas, tiesiškumas,
platus dinaminis diapazonas (104÷ 1), platus spektrinis diapazonas, paprastas signalo
pavertimas skaitmeniniu.
Trūkumai: Mažas laukas (tačiau kuriami didelio formato CCD – 40962).
Šiandien jie daugiausiai naudojami kaip šviesos davikliai. CCD reiškia tik tam
tikrą vaizdo signalo nuskaitymo būdą. CCD naudojamas skaitmeninėje fotografijoje,
astronomijoje, elektroniniuose mikroskopuose, medicinoje, optinėje ir UV
spektroskopijoje, kur reikia nuskaityti daug vaizdų.
CCD veikimo principas
CCD sudaro puslaidininkinis kristalas padengtas silicio sluoksniu su elektrodu
viršuje. Jei yra p tipo puslaidininkis, tai elektrodas turi teigiamą potencialą +V, skylės
judės tolyn nuo elektrodo, bet bus laisvų elektronų, galinčių judėti link SiO2 (nuskrudinta
sritis). Nuskrudinta sritis veikia kaip potencialinis šulinys, kur tik fotoelektronai gali būti
kaupiami (jei nėra termoelektroniškai sukurtų elektronų ar skylių porų.