EMCCD结构
EMCCD由成像区、存储区、读出寄存器、倍增寄存器以及输出放大器构成,与普通帧转移CCD相比,EMCCD在读出寄存器和输出放大器间多出一组倍增寄存器[13]。成像区由按顺序排列的像素组成,像素点之间由沟阻隔离,成像区与存储区的行数、列数相同,只是成像区的面积大于存储区的面积。在存储区下方为读出寄存器,读出寄存器个数与存储区列数一致[9]。在读出寄存器后的是倍增寄存器,信号电荷在经过倍增寄存器时电荷数发生倍增。在倍增寄存器之后是输出放大器,输出放大器将信号电荷转化为电压值输出。
2.2 EMCCD工作原理
与普通CCD类似,EMCCD工作也同样要经历电荷产生、电荷存储、电荷转移以及电荷读出四个工作过程,但在电荷转移过程,相比于普通CCD,EMMCCD多了电荷倍增这一过程,其完整工作过程如下:文献综述
2.2.1 电荷产生
入射光照射到成像区,光子进入衬底发生光电转换,衬底中处于价带的电子吸收光子能量后从价带跃迁进入导带,并在价带留下空穴,产生光生的电子空穴对。
2.2.2 电荷存储
CCD是在MOS晶体管电荷存储器的基础上发展起来的,在结构上可以把CCD看作是由按规则排列的MOS电容器组成的。