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電荷耦合器件是什么意思?怎原理?

可將存儲(chǔ)之電荷取出使電壓發(fā)生變化呢?: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-08-17

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目前較成熟的主要是電荷注入器件Charge-Injection Detector（CID）、電荷耦合器件Charge-Coupled Detector （CCD）。在這兩種裝置中，由光子產(chǎn)生的電荷被收集并儲(chǔ)存在金屬-氧化物-半導(dǎo)體（MOS）電容器中，從而可以準(zhǔn)確地進(jìn)行象素尋址而滯后極微。這兩種裝置具有隨機(jī)或準(zhǔn)隨機(jī)象素尋址功能的二維檢測(cè)器?？梢詫⒁粋€(gè)CCD看作是許多個(gè)光電檢測(cè)模擬移位寄存器。在光子產(chǎn)生的電荷被貯存起來之后，它們近水平方向被一行一行地通過一個(gè)高速移位寄存器記錄到一個(gè)前置放大器上。最后得到的信號(hào)被貯存在計(jì)算機(jī)里。 CCD器件的整個(gè)工作過程是一種電荷耦合過程，因此這類器件叫電荷耦合器件。對(duì)于CCD器件，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器的象素被某一強(qiáng)光譜線飽和時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。即光子引發(fā)的電荷充滿該象素，并流入相鄰的象素，損壞該過飽和象素及其相鄰象素的分析正確性，并且需要較長(zhǎng)時(shí)間才能便溢流的電荷消失。為了解決溢流問題，應(yīng)用于原子光譜分析的CCD器件，在設(shè)計(jì)過程中必須進(jìn)行改進(jìn)，例如：進(jìn)行分段構(gòu)成分段式電荷耦合器件（SCD），或在象表上加裝溢流門，并結(jié)合自動(dòng)積分技術(shù)等。 CID是一種電荷注入器件（Charge-Injected Device），其基本結(jié)構(gòu)與CCD相似，也是一種MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)柵極上加上電壓時(shí)，表面形成少數(shù)載流子（電子）的勢(shì)阱，入射光子在勢(shì)阱鄰近被吸收時(shí)，產(chǎn)生的電子被收集在勢(shì)阱里，其積分過程與CCD一樣。 CID與CCD的主要區(qū)別在于讀出過程，在CCD中，信號(hào)電荷必須經(jīng)過轉(zhuǎn)移，才能讀出，信號(hào)一經(jīng)讀取即刻消失。而在CID中，信號(hào)電荷不用轉(zhuǎn)移，是直接注入體內(nèi)形成電流來讀出的。即每當(dāng)積分結(jié)束時(shí)，去掉柵極上的電壓，存貯在勢(shì)阱中的電荷少數(shù)載流子（電子）被注入到體內(nèi)，從而在外電路中引起信號(hào)電流，這種讀出方式稱為非破壞性讀取（Non-Destructive Read Out）,簡(jiǎn)稱：NDRO．CID的NDRO特性使它具有優(yōu)化指定波長(zhǎng)處的信噪比（S/N）的功能。同時(shí)CID可尋址到任意一個(gè)或一組象素，因此可獲得如“相板”一樣的所有元素譜線信息。: 回答者：網(wǎng)友

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