ПЗС матрица (сокращенно от «прибор с зарядовой связью») – специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью. В английской интерпретации - CCD (charge-coupled device).
ПЗС-элемент представляет собой МДП (металл-диэлектрик-полупроводник) конденсатор, который состоит из подложки p-типа, оснащенной каналами из проводника n-типа, и пластин-электродов с изолирующей послойкой. При подаче на один из электродов положительного потенциала, под ним образуется зона, обедненная основными носителями — дырками. Таким образом образуется потенциальная яма, т. е. энергетическая зона для перемещения в нее неосновных носителей – электронов. В потенциальной яме накапливается отрицательный заряд. Он может храниться достаточно долго из-за отсутствия в ней дырок и, следовательно, причин для рекомбинации электронов.
Для преобразования зарядов в импульсы тока (фототока) используются последовательные регистры сдвига. Такой регистр сдвига и является строкой ПЗС-элементов. Амплитуда импульсов тока пропорциональна величине передаваемого заряда и падающему световому потоку. Последовательность импульсов тока, образующихся при считывании последовательности зарядов, затем подается на вход усилителя.
Линейки близко расположенных друг к другу ПЗС-элементов объединяются в ПЗС-матрицу. Работа такой матрицы основывается на создании и передаче локального заряда в потенциальных ямах, создаваемых электрическим полем.
Характеристики ПЗС-матрицы:
Эффективность передачи заряда - отношение количества электронов в заряде в конце пути по регистру сдвига к количеству в начале.
Коэффициент заполнения – отношение площади, заполненной светочувствительными элементами, к полной площади светочувствительной поверхности ПЗС-матрицы.
Темновой ток - электрический ток, который протекает по фоточувствительному элементу, в отсутствие падающих фотонов.
Шум считывания - шум, возникающий в схемах преобразования и усиления выходного сигнала.
В миниатюрных ПЗС матрицах используются новейшие технологии фотосенсоров для решения задач самых сложных условий освещения, что делает их прекрасным решением для использования в системах безопасности, автомобильной промышленности, камерах машинного зрения, а также смартфонах.
|
 |
 |
|
Наука
|
Космос Телескопы Спутники слежения Зондирование планет |
Промышленность Считывание штрих-кодов Контроль качества |
|
 |
 |
|
Охрана объектов Навигация дронов Системы ночного видения Распознавание лиц |
Медицина Рентгеноскопия Кардиология Микрохирургия Стоматология |
Дорожное движение Распознавание лиц Мониторинг пешеходов Распознавание номерных знаков |
В 1970 были созданы первые приборы с зарядовой связью. Сегодня массовое производство ПЗС-матриц осуществляется множеством фирм: "Sony", "Texas Instruments", "Sharp", "Samsung", "Hitachi", "Toshiba", "Kodak" и многими другими.
С подробной информацией о ПЗС матрицах от компании FORWARD Electronics можно ознакомиться по ссылке.
Для получения технических консультаций, а также по вопросам приобретения миниатюрных ПЗС матриц обращайтесь к представителям компании FORWARD Electronics.