PPT《第一章》

第一章 1.

如何得到一种半导体材料的能带图?2.半导体的基本方程有哪些?请解释其意义.

第二章 1.平衡和非平衡pn结主要区别有哪些?2.内建电位差推导.3.为什么pn结叫耗尽层?4.实际和理想pn结有何区别?

第三章 1.SiGe HBT为什么比Si BJT优越?2.从器件物理角度谈BJT提高?的根本原因.3.解释Early effect和Kirk effect.4.基区渡越时间是什么?

第四章 M-S结比p-n结优越在哪?

第五章 1.MOSFET结构分析2.推导MIS弱,强反型条件.3.主要的短沟道效应请分析.

第六章 主要微波二极管的简单原理. 5.6 电荷耦合器件 在MOS电容金属电极上,加以脉冲电压,排斥掉半导体衬底内的多数载流子,形成"势阱"的运动,进而达到信号电荷(少数载流子)的转移. 图像传感器:转移的信号电荷是由光像照射产生;

若所转移的电荷通过外界诸如方式得到,则其可以具备延时、信号处理、数据存储以及逻辑运算等功能. 上一页 下一页 返回5.6.1 电荷耦合器件 5.6.1 电荷耦合器件的结构和工作原理5.6.2 CCD图像传感器 上一页 下一页 返回5.6.1 电荷耦合器件的结构和工作原理 CCD是一种半导体器件 图4.3.1 MOS电容的结构1.金属 2.绝缘层SiO2 上一页 下一页 返回平带条件下的能带 Ec导带底能量Ei禁带中央能级Ef费米能级Ev价带顶能量 平带条件:当MOS电容的极板上无外加电压时,在理想情况下,半导体从体内到表面处是电中性的,因而能带(代表电子的能量)从表面到内部是平的. 上一页 下一页 返回加上正电压MOS电容的能带 (a)栅压UG较小时,MOS电容器处于耗尽状态. (b)栅压UG增大到开启电压 Uth时 ,半导体表面的费米能级 高于禁带中央能极, 半导体表面上的电子层称为反型层. 上一页 下一页 返回有信号电荷的势阱 当MOS电容器栅压大于开启电压UG,周围电子迅速地聚集到电极下的半导体表面处,形成对于电子的势阱. 势阱:深耗尽条件下的表面势.势阱填满:电子在半导体表面堆积后使平面势下降. 上一页 下一页 返回信号电荷转移 CCD的基本功能是存储与转移信息电荷为实现信号电荷的转换:

1、必须使MOS电容阵列的排列足够紧密,以致相邻MOS电容的势阱相互沟通,即相互耦合.

2、控制相邻MOC电容栅极电压高低来调节势阱深浅,使信号电荷由势阱浅的地方流向势阱深处.

3、在CCD中电荷的转移必须按照确定的方向. 上一页 下一页 返回定向转移的实现 在CCD的MOS阵列上划分成以几个相邻MOS电荷为一单元的无限循环结构.每一单元称为一位,将每―位中对应位置上的电容栅极分别连到各自共同电极上,此共同电极称相线.一位CCD中含的电容个数即为CCD的相数.每相电极连接的电容个数一般来说即为CCD的位数.通常CCD有二相、三相、四相等几种结构,它们所施加的时钟脉冲也分别为二相、三相、四相.当这种时序脉冲加到CCD的无限循环结构上时,将实现信号电荷的定向转移. 上一页 下一页 返回三相CCD信息电荷传输原理图 上一页 下一页 返回CCD电荷的产生方式: 电压信号注入CCD在用作信号处理或存储器件时,电荷输入采用电注入. CCD通过输入结构对信号电压或电流进行采样,将信号电压或电流转换为信号电荷. 光信号注入CCD在用作图像传感时,信号电荷由光生载流子得到,即光注入 .电极下收集的电荷大小取决于照射光的强度和照射时间. 上一页 下一页 返回(a)????? 选通电荷积分输出电路 (b)???? 驱动时钟波形和输出波形 CCD的信号输出结构 上一页 下一页 返回5.6.2 CCD图像传感器 利用CCD的光电转移和电荷转移的双重功能,得到幅度与各光生电荷包成正比的电脉冲序列,从而将照射在CCD上的光学图像转移成了电信号"图像".由于CCD能实现低噪声的电荷转移,并且所有光生电荷都通过一个输出电路检测,且具有良好的―致性,因此,对图像的传感具有优越的性能.线列和面阵 上一页 下一页 返回