賽默飛CID檢測(cè)器的讀數(shù)方法介紹
賽默飛CID檢測(cè)器的讀數(shù)方法介紹
賽默飛CID檢測(cè)器的讀出方法是將電荷在檢測(cè)單元內(nèi)部移動(dòng)，檢測(cè)電壓的變化。電荷注入檢測(cè)器原理，CID陣列上的每個(gè)像素可以單獨(dú)通過行列電極的電子標(biāo)定指數(shù)來尋址。不像CCD（電荷耦合式器件）在讀數(shù)的時(shí)候會(huì)將像素中收集的電荷轉(zhuǎn)移，電荷不會(huì)在CID陣列的點(diǎn)到點(diǎn)轉(zhuǎn)移。在電荷信息包在獨(dú)立所選擇的像素中的電容之間移動(dòng)的時(shí)候，和所存儲(chǔ)的信息電荷成正比的移位電流被讀取。移位電流被放大，轉(zhuǎn)換成為電壓，作為部分復(fù)合視頻信號(hào)或者數(shù)字信號(hào)輸送給外部世界。由于信號(hào)電平被測(cè)定以后電荷完整無缺的保留在像素中，所以其讀數(shù)是非破壞性的。要對(duì)新的幀進(jìn)行幾分而清除陣列，每個(gè)像素上的行和列電極就會(huì)即可切換到接地釋放，或者“注射”電荷到底層。CID是一種電荷注入器件，一種MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)柵極上加上電壓時(shí)，表面形成少數(shù)載流子（電子）的勢(shì)阱，入射光子在勢(shì)阱鄰近被吸收時(shí)，產(chǎn)生的電子被收集在勢(shì)阱里。
一個(gè)單獨(dú)的CID檢測(cè)單元包括兩個(gè)導(dǎo)電性的電極和引線，放置在一個(gè)很薄的硅氧化物或氮化物絕緣層上，即橫向電極和縱向電極，在橫向電極上有一個(gè)讀數(shù)放大器，兩個(gè)電極之間加以偏壓，開始積分時(shí)，先在橫向電極上加以很小的正電壓，而在縱向電極上加以很小的負(fù)電壓，光照在賽默飛CID檢測(cè)器表面時(shí)，產(chǎn)生的正電荷向縱向電極上聚集，當(dāng)讀數(shù)時(shí)，將橫向電極上的正電壓去掉，同時(shí)將縱向電極上的電壓轉(zhuǎn)為小的正電壓，電荷從縱向電極上轉(zhuǎn)移到橫向電極上，即可讀出在橫向電極上聚集的電荷所產(chǎn)生的電壓。又經(jīng)過一段積分后，將縱向電極上加以負(fù)電壓，橫向電極上加以正電壓，此時(shí)電荷從橫向電極轉(zhuǎn)移到縱向電極，此時(shí)又可讀出橫向電極上的電壓變化，即第二次讀數(shù)；然后再在橫向電極上加以負(fù)電壓，縱向電極上加以正電壓，使電荷再轉(zhuǎn)移回到橫向電極，并重復(fù)讀數(shù)的過程，當(dāng)全部積分結(jié)束，進(jìn)行讀數(shù)時(shí)，在兩個(gè)電極上同時(shí)加以正電壓，使電荷注入CID基體，此時(shí)讀出橫向電極上電壓的變化即為讀數(shù)的結(jié)果。
從這個(gè)讀數(shù)過程可以看出，每個(gè)CID檢測(cè)單元均包含有兩種讀出方式，一種方式為在積分過程中進(jìn)行的循環(huán)讀出方式，在這種讀出方式中，電荷是在兩個(gè)電極之間移動(dòng)，而沒有損失，即電荷本身沒有受到讀數(shù)過程的破壞，因而這種讀出方式叫做非破壞性讀數(shù)；另一種讀出方式是在積分過程結(jié)束時(shí)使用的，當(dāng)這次讀數(shù)完成后，所有的電荷都不存在了，因而這種讀出方式叫做破壞性讀數(shù)。將其中l(wèi)到n次讀出的資料除以其相應(yīng)的積分時(shí)間，并將n次的資料進(jìn)行平均，即得到這次曝光的積分資料。前一種讀出方式，也叫隨機(jī)存取積分方式，是賽默飛CID檢測(cè)器的*功能，是其他任何固體檢測(cè)器都沒有的，這一特性對(duì)于光譜分析儀器來講，具有非常重要的意義。
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