Прибор с зарядовой связью

ПЗС представляет собой полупроводниковую пленку в виде полоски. На неосвещаемую поверхность нанесён сплошной электрод, на освещаемую — тончайший слой диэлектрика, а поверх него — множество отдельных электродов. Каждый участок на освещаемой поверхности полупроводниковой полоски, который в дальнейшем будет одним элементом изображения, имеет в центре прозрачный электрод и слева и справа от него непрозрачные электроды, т.е. в каждом элементе три ячейки (рис. 2). Вдоль полупроводниковой полоски нанесены три узкие металлические токопроводящие полоски, подводящие к электродам напряжения. Одна из проводящих полосок соединяет между собой все левые электроды, другая — все центральные, третья — все правые. ПЗС освещается, причем освещенность отдельных элементов может быть неодинакова. Световой поток проникает сквозь прозрачные электрод и диэлектрик и попадает в полупроводник. Под действием света некоторые электроны внешних орбиталей атомов полупроводника отрываются от своих атомов и становятся свободными, так называемыми фотоэлектронами. В толще полупроводника образуется облако фотоэлектронов. Необходимо собрать их вместе в один «пакет», для чего на прозрачные электроды подаётся положительное напряжение, притягивающее их. Следовательно, под прозрачными электродами соберутся фотоэлектроны, причем больше в сильно освещенных ячейках. Под непрозрачными электродами фотоэлектронов не будет. Электронный пакет, собравшийся под прозрачным электродом, несёт информацию об упавшем на ячейку световом потоке. Чем ярче свет и длительнее экспозиция, тем больше электронов соберётся под центральным прозрачным электродом.

Рис. 2. Прибор с зарядовой связью с тремя группами электродов: 1, 2, 3 – электроды (кружочками обозначены фотоэлектроны); 4 – сплошной электрод; 5 – полупроводник; 6 – изолирующая пленка; 7 – проводящие полоски

Если свет, падающий на ПЗС, перекрыть затвором, то дальнейшее накопление фотоэлектронов прекратится. Теперь на правые электроды подаём напряжение более высокое, а на левые – более низкое, чем на центральный, и все фотоэлектроны сдвинутся вправо, потому что сила притяжения фотоэлектронов под правые электроды будет больше. Таким образом осуществляется передача видеоинформации в кристалле ПЗС.

Дата добавления: 2014-12-16