В CMOS матрице преобразование заряда в сигнал происходит в каждой ячейке

Простейший фотодиод представляет собой контакт полупроводников n- и p-типов. На границе контакта этих полупроводников образуется обедненная область, то есть слой без дырок и электронов. Такая область формируется в результате диффузии основных носителей зарядов во взаимно противоположных направлениях. Дырки движутся из p-полупроводника (то есть из области, где их находится в избытке) в n-полупроводник (то есть в область, где их концентрация мала), а электроны движутся в противоположном направлении, то есть из n-полупроводника в p-полупроводник. В результате такой рекомбинации дырки и электроны исчезают и создается обедненная область. Кроме того, на границах обедненной области оголяются ионы примеси, причем в n-области ионы примеси имеют положительный заряд, а в p-области — отрицательный. Эти заряды, распределенные по границе обедненной области, образуют электрическое поле, подобное тому, что создается в плоском конденсаторе, состоящем из двух пластин. Именно это поле выполняет функцию пространственного разделения дырок и электронов, образующихся в процессе фотогенерации.

Считывание электрического сигнала, накопленного под воздействием света может быть осуществлено двухмерной координатной адресацией к элементам

Основными достоинством матриц CMOS является низкое энергопотребление и возможность произвольного считывания ячеек (в то время как считывание в CCD-матрице происходит со всех ячеек за один раз). В частности, благодаря различию в способах считывания, у CMOS-матриц отсутствует так называемый эффект «смаза» присущий CCD-матрицам и проявляющийся в том, что на кадре возникают вертикальные «столбы света» от точечных ярких объектов (к примеру – фонарей на вечерней улице). Кроме того, важным преимуществом КМОП-матриц является возможность реализации функций накопления, управления считыванием, квантования и обработки видеосигнала на одном кристалле.

4. Заключение:

В заключении хочется сказать, что современные приборы преобразования свет-сигнал являются чрезвычайно сложными и высокотехнологичными электронными устройствами, прошедшими путь развития от электронно-лучевых трубок до твердотельных приборов зарядовой связи и матриц на основе CMOS- технологии.

Список литературы:

Никитин В. В., Цыцулин А. К. «Телевидение в системах физической защиты: Учеб. пособие/ СПб. гос. электротехнич. университет. – СПб., «ЛЭТИ»,2001

Джакония В.Е. Телевидение: Учебник для вузов / В.Е. Джакония, А.А. Гоголь, Я.В. Друзин / Под ред. проф. В.Е. Джаконии. – М.: Связь, 2004