光電探測器陣列攝像器件的像素基本結構

出處：elelab 發(fā)布于：2008-12-02 11:25:44

　　將多個PN型光電探測器組成陣列，可以形成光電成像系統(tǒng)中的攝像器件。攝像器件的功能是將照射到探測器陣列上的光學圖像信息以電信號形式按時序串行輸出。常見的固體攝像器件有CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型攝像器件和CCD（ChargeCoupled Device）型攝像器件。CMOS型攝像器件的像素基本結構如圖1所示，類似于一個普通的CMOS管。利用源極N＋注入和P型襯底形成的pn結光電二極管作為光敏元吸收入射光。當pn結反偏時，光電二級管吸收入射光產生的空穴將向襯底漂移，而光生電子則被源極收集。積累的電子在正的柵極脈沖電壓作用下通過表面反型層溝道被轉移到漏極，成為漏極輸出信號。多個這樣的像素單元組成一維或者二維陣列，并將各個像素單元電信號串行輸出就構成了CMOS攝像器件。這種攝像器件由于暗電流引起了較大的噪聲，影響了信噪比。此外，CM0S攝像器件還存在一些不足，例如像素面積大，分辨率低，靈敏度低。這些缺點使得CMOS攝像器件的使用不如CCD廣泛，不過隨著CMOS技術在集成電路中的廣泛使用及CMOS工藝向深亞微米推進，CMOS技術越來越成熟，CMOS攝像器件的成像質量得到了很大的改善。CM0S技術固有的高集成度、低功耗、低成本、高穩(wěn)定性等優(yōu)點是CM0S型攝像器件的優(yōu)勢。