ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью) состоит из следующих основных компонентов:
Светочувствительный слой:
Поликремниевые фотодиоды
Микролинзы для каждого пикселя
Светофильтры (например, фильтр Байера)
Структура пикселя:
Прозрачный электрод из поликристаллического кремния или сплава индия и оксида олова
Изолирующий слой оксида кремния
Кремниевый канал n-типа
Зона генерации носителей заряда
Зона потенциальной ямы (карман n-типа)
Кремниевая подложка p-типа
Система считывания:
Последовательные регистры сдвига
Электроды переноса (transfer gate)
Параллельный регистр сдвига
Базовая схема работы:
Светочувствительные элементы преобразуют фотоны в электрический заряд
Заряды накапливаются в потенциальных ямах
Система регистров сдвига последовательно считывает информацию
Сигнал усиливается и выводится
Дополнительные элементы:
Микросхема управления
Тактовый генератор
Система синхронизации
Принцип работы основан на внутреннем фотоэффекте: фотоны, попадающие на матрицу, создают пары электрон-дырка, которые затем накапливаются в потенциальных ямах. Количество накопленного заряда пропорционально интенсивности светового потока.
Важно отметить, что архитектура пикселов может различаться у разных производителей, но базовая структура и принцип работы остаются схожими.
