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1、学号学校代码10722密级公开分类号本科毕业论文CCD光电成像系统的组成和性能研究ThecompositionofCCDphotoelectricimagingsystemandperformanceresearch题目（中、英文）张旭作者姓名电子信息科学与技术专业名称理科学科门类张宣妮成绩评定提交论文日期指导教师I摘要电荷耦合器件(CCD)是基于金属-氧化物-半导体(MOS)技术的光敏元件。目前CCD已具有光谱响应范围宽、检出限低、动态范围宽、暗电流和读出噪声低以及具有积分信号、多道同时检测信号和实时监测等能力的优点。目前它已经广泛地应用在各个领域。本文扼要介绍了CCD
2、的发展历程，发展前景，系统的基本组成和工作原理,特点及性能表征。关键词：CCD；暗电流IAbstractCharge-coupleddevice(CCD)isbasedonthemetal-oxide-semiconductor(MOS)technologyofthephotosensitiveelement.TheCCDhaswidespectralresponserange,lowdetectionlimit,widedynamicrange,lowdarkcurrentandreadoutnoiseandhasintegralsignal,multi-channel
3、signalatthesametime,andtheadvantagesofreal-timemonitoringcapabilities.Atpresentithasbeenwidelyusedinvariousfields.ThispaperbrieflyintroducesthedevelopingcourseofCCD,theprospectsfordevelopment,basiccompositionandworkingprincipleofsystem,thecharacteristicsandperformance.Keywords：CCD；darkcur
4、rentI目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1概述11.2CCD的应用前景11.3国内外研究研究现状及趋势11.3.1国内外的研究现状21.3.2CCD发展趋势21.4小结3第二章CCD的工作原理及性能42.1CCD的工作原理与理论分析42.1.1CCD的成像结构42.2面阵CCD的工作原理72.2.1光电转换和存储72.2.2信号电荷的转移82.3CCD探测器的性能参数102.3.1光电转换特性102.3.3暗电流102.3.4动态范围102.3.5驱动频率102.3.6分辨率112.4小结11总结12参考文献13致谢14III咸阳师范学院2014届本科毕业
5、毕业论文第一章绪论1.1概述1969年,美国贝尔实验室Boyle和Smith利用当时已发展得很好的硅技术研制成第一个电荷耦合器件(CCD),至今CCD技术距今已发展有三十年。CCD是用电荷量表示光量的大小,以耦合的方式来传送电荷量并且具有自动扫描，动态的范围大和光谱响应的范围宽以及体积小，功耗小，时间长，可靠性稳定等许多优点的新器材。CCD最早被应用在天文观察,由于CCD技术的不断发展,目前广泛应用在雷达，化学，军用设备、自动控制、计算机、医学、生物科学等活动中。CCD的理论技术和应用非常广泛,CCD的发展到现在,国外连续不断的推出了好多关于CCD的著作[1,2]和新研究
6、的专著[3,4],这些都使CCD光电技术逐渐向前发展。我国的CCD研究从1979年开始陆续有编著[5,6]和译注[7,8]出版。1.2CCD的应用前景CCD技术应用非常广泛,尤其是数码相机和扫描仪。CCD的工作原理非常简单,在势阱的半导体存储和传输的不平衡状态。可以满足光信号转换为电信号,从而实现图像采集、存储、传输、处理和繁殖。CCD根据特征点两类:线性CCD和CCD。CCD线阵CCD的内电极被分成许多组,应用相同的时间脉冲在同一时间。线性阵列CCD光敏区MOS电容器,或由光电二极管,其优点是高速处理信息,同时电路结构简单,但由于信息量很小,不能处理更复杂的图形数据。与
7、线阵CCD面阵CCD相比更为复杂,它是由许多光敏区行成一个整体,方阵形式的同时,一个特定的结构,使面阵CCD适合一些复杂的图像信息处理。由于大规模集成电路继续发展,CCD应用和生产技术的成熟。由于体积小,低质量,高灵敏度,低功耗,很多优点,现在使用的相机,电脑,医学、生物学、等。随着科学技术的逐步发展,同时使CCD的性能和质量逐渐提高,现在的日本富士公司开发出一种技术称为超级CCD,CCD在不降低光子吸收效率的前提下,同时减少像素面积尽可能大,像素和质量大大提高。索尼同时也开发了四个彩色CCD,前面的基础上,获得更高的像素颜色
