ПЗС матрица

Опубликовано 20.01.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Приборы с Зарядовой Связью встраиваются сегодня во множество цифровых устройств
устройств от фотокамер до мобильных телефонов
В качестве приёмника света раньше использовались фотоматериалы:
фотопластинки, фотоплёнка, фотобумага (фото - фотопленка, фотобумага). Позже появились телевизионные камеры и ФЭУ (фотоэлектрический умножитель). (фото - ТВ-камера, ФЭУ)
В конце 60-х - начале 70-х годов начали разрабатываться так называемые "Приборы с Зарядовой Связью", что сокращённо пишется как ПЗС. На английском языке это выглядит как "charge-coupled devices" или сокращённо - CCD.
В принципе ПЗС-матриц лежал факт, что кремний способен реагировать на видимый свет. И этот факт привёл к мысли, что этот принцип может использоваться для получения изображений светящихся объектов.
Типичное устройство ПЗС: на полупроводниковой поверхности находится тонкий (0.1-0.15 мкм) слой диэлектрика (обычно окисла), на котором располагаются полоски проводящих электродов (из металла или поликристаллического кремния). Эти электроды образуют линейную или матричную регулярную систему, причем расстояния между электродами столь малы, что существенными являются эффекты взаимного влияния соседних электродов.
Принцип работы ПЗС основан на возникновении, хранении и направленной передаче зарядовых пакетов в потенциальных ямах, образующихся в приповерхностном слое полупроводника при приложении к электродам внешних электрических напряжений.
Размер светочувствительного пикселя (фото - пиксел) матриц составляет от одного-двух до нескольких десятков микрон.
Размер же кристаллов галоидного серебра в светочувствительном слое фотопленки колеблется от 0.1 (позитивные эмульсии) до 1 микрона (высокочувствительные негативные). В целом, использование ПЗС-приемников
значительно удобнее, чем использование нецифровых приемников света, поскольку полученные данные сразу оказываются в виде, пригодном для обработки на компьютере
"и, кроме того, скорость получения отдельных кадров очень высока (от нескольких кадров в секунду до минут).
В настоящий момент быстрыми темпами развивается и совершенствуется производство ПЗС-матриц. Увеличивается количество ""мегапикселей"" матриц - количества отдельных пикселей на единицу площади матрицы. Улучшается качество изображений получаемых с помощью ПЗС-матриц.