■电荷存储 基本单元是MOS 图514 图5-15 图5-16 图517 表面势、势阱
◼ 电荷存储 基本单元是MOS 图5-14 图5-15 图5-16 图5-17 表面势、势阱
栅电极G 氧化层 P型半导体 耗尽区 反型层 U=0 <utr uG uth
栅电极G 氧化层 P型半导体 耗尽区 反型层 uG>uth uG<uth uG=0
■构成CCD的基本单元是MOS(金属一氧化 物一半导体)结构。当栅板G施加正偏压 U之前(UG=0),P型半导体中的空穴 多数载流子)的分布是均匀的;当栅极 电压加正向偏压(U。<U)后,空穴被排 斥,产生耗尽区,偏压继续增加,耗尽区 进一步向半导体内延伸;当UG>U时,半导 体与绝缘体界面上的电势(表面势Φ、)变 得如此之高,以至于将半导体体内的电子 (少数载流子)吸引导表面,形成电荷浓 度极高的极薄反型层,反型层电荷的存在 说明了MOS结构具有存储电荷的功能
◼ 构成CCD的基本单元是MOS（金属－氧化 物－半导体）结构。当栅极G施加正偏压 UG之前（UG=0），P型半导体中的空穴 （多数载流子）的分布是均匀的；当栅极 电压加正向偏压（UG<Uth）后，空穴被排 斥，产生耗尽区，偏压继续增加，耗尽区 进一步向半导体内延伸；当UG>Uth时，半导 体与绝缘体界面上的电势（表面势ФS）变 得如此之高，以至于将半导体体内的电子 （少数载流子）吸引导表面，形成电荷浓 度极高的极薄反型层，反型层电荷的存在 说明了MOS结构具有存储电荷的功能
反型层电荷 P型硅杂质浓度 QIN=O N=1021m3 1.0V∨ U=2.2V 3.0V 表面势与栅极电压的关系
ФS UG P型硅杂质浓度 Nd=1021m-3 反型层电荷 QINV=0 1.0V 1.4V Uth= 2.2V 3.0V 表面势与栅极电压的关系
UG=15V dv=0.1um 曲线的直线 - dox=0.2um 特性好,说 U=10V 明两者有着 良好的反比 例线性关系。 可以“势阱” 的概念来解 释 表面势与反型层电荷密度的关系
ФS QINV dox=0.1um dox=0.2um UG=15V UG=10V 表面势与反型层电荷密度的关系 曲线的直线 特性好，说 明两者有着 良好的反比 例线性关系。 可以“势阱” 的概念来解 释