МИХАЛЕВ А.С. старший преподаватель кафедры Физики им. В.А. Фабриканта Московского энергетического института

Презентация лекций по курсу
«Приемники оптического излучения и
фотоприемные устройства»
Тема:
Фотоприемники с координатной выборкой

Фотоприемники с координатной выборкой
Структура и типы фотоприемников с координатной выборкой
Фотоприемные матрицы (ФПМ) представляют собой решетчатую организацию массива фотоячеек. Чувствительные элементы располагаются на пересечении строк и столбцов.

ФПМ выполняет четыре основные задачи: генерирует заряд от падающих фотонов, собирает полученные заряды, переносит суммарный заряд и преобразует его в напряжение.

Для реализации ФПМ разработаны два типа структур:
ПЗС (приборы с зарядовой связью)
ПЗИ (приборы с зарядовой инжекцией)
ПЗИ часто называются КМОП – по технологии их изготовления (комплиментарный металло-оксидный полупроводник).

Структура отдельного пикселя ПЗС

Схема переноса заряда вдоль строки при четырех фазовом методе переноса

Архитектура ПЗС-матриц
Существуют следующие типы ПЗС-сенсоров:
Линейный ПЗС-приемник
Двумерные матрицы

Матрица со строчно-кадровым переносом
(FFT - матрица)

Матрица с кадровым переносом
(FT - матрица)

Матрица с построчным переносом
(IT - матрица)

Приборы с зарядовой инжекцией
(КМОП-матрицы)
Приборы с зарядовой инжекцией (ПЗИ, КМОП-сенсоры) являются твердотельными приемниками изображения с координатной выборкой, в которых для считывания, хранения и сканирования изображения используется инжекция и перенос зарядового пакета внутри отдельных ячеек.

Последовательное считывание ячеек по строкам и столбцам осуществляют с помощью сдвиговых МОП-регистров, расположенных по краям матрицы.