CCD圖像傳感器像元建模與仿真.pdf

1、當(dāng)今時(shí)代，由于CCD圖像傳感器在航空計(jì)測等方面的重要作用，擁有CCD新技術(shù)的各國及各公司都將CCD技術(shù)作為軍事機(jī)密或商業(yè)機(jī)密，因此盡管CCD圖像傳感器技術(shù)的發(fā)展十分迅速，然而與CCD相關(guān)的技術(shù)、科研文獻(xiàn)仍然十分缺乏。由于國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，因此國內(nèi)的CCD技術(shù)相對落后且發(fā)展緩慢，隨著我國最近幾年航空航天技術(shù)的迅速發(fā)展，目前CCD圖像傳感器相關(guān)的研究就成為十分重要的課題之一。 本論文正是在針對上述問題，在充分了解CCD圖像傳

2、感器器件的發(fā)展?fàn)顩r、分析了CCD器件工作原理的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)帶有光電二極管結(jié)構(gòu)的埋溝CCD器件模型，并就該器件模型作了相關(guān)的仿真、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作可概括為以下六個(gè)方面： 1、對CCD圖像傳感器像素單元進(jìn)行器件模型的建立，并設(shè)計(jì)了相關(guān)的器件和工藝參數(shù)，利用ISE、SilvacoTCAD等計(jì)算機(jī)工具全面地實(shí)現(xiàn)了該器件模型的二維數(shù)值分析和光電特性的模擬。具體內(nèi)容在第三章3.1節(jié)中闡述。 2、通過對CCD圖像傳感器像元

3、溝道的阱容量進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算，設(shè)計(jì)了合理的勢壘相和勢阱相的柵電壓，對建立的模型的溝道阱容量進(jìn)行優(yōu)化。具體內(nèi)容在第三章3.2節(jié)中闡述。 3、分析器件模型在溝道區(qū)摻雜濃度對器件擊穿特性的影響，并確定了最大溝道摻雜濃度。具體內(nèi)容在第三章3.5節(jié)中闡述。 4、詳細(xì)討論了柵間隙長度和埋溝深度等參數(shù)對該CCD模型的電荷轉(zhuǎn)移效率的影響。具體內(nèi)容在第三章3.3和3.4節(jié)中闡述。 5、分析了該模型光電二極管結(jié)構(gòu)中的暗電流，并