2024年6月5日发(作者:沐铭)
背照式探测器的工作原理基于将感光材料的敏感部分(例如,
光电二极管)放置在电路结构的背面,使得光线可以直接进
入感光区域,而不是被遮挡或散射。这种设计允许更多的光
子到达感光元件,从而提高灵敏度和信噪比。
以下是背照式探测器工作的一般过程:
1. 入射光:当光线照射到探测器上时,它会直接穿透透明基
板并进入感光区域。
2. 吸收与转换:在感光区域,光子被吸收,并转化为电子-空
穴对。对于CMOS和CCD传感器,这是通过光电效应完成
的;对于雪崩光电二极管(APD),则可能涉及内部倍增过程
以增加信号。
3. 电荷收集:产生的电子被收集起来并存储在一个电容器或
者转移至读出电路中。在CCD传感器中,电荷会被转移到垂
直通道然后横向传输到输出端口;而在CMOS传感器中,每
个像素通常都有一个内置的放大器来提供局部放大。
4. 信号处理:最后,这些电子被转换为电压信号,然后经过
模数转换(ADC)后输出数字图像信号。
背照式设计的优势在于减少了金属线路和其他结构对光的
阻挡,提高了量子效率和响应速度。这使得背照式探测器在
低光照条件下的性能优于传统的前照式探测器,因此它们广
泛应用于高灵敏度成像、天文观测、遥感、医疗影像、科学
研究等领域。
2024年6月5日发(作者:沐铭)
背照式探测器的工作原理基于将感光材料的敏感部分(例如,
光电二极管)放置在电路结构的背面,使得光线可以直接进
入感光区域,而不是被遮挡或散射。这种设计允许更多的光
子到达感光元件,从而提高灵敏度和信噪比。
以下是背照式探测器工作的一般过程:
1. 入射光:当光线照射到探测器上时,它会直接穿透透明基
板并进入感光区域。
2. 吸收与转换:在感光区域,光子被吸收,并转化为电子-空
穴对。对于CMOS和CCD传感器,这是通过光电效应完成
的;对于雪崩光电二极管(APD),则可能涉及内部倍增过程
以增加信号。
3. 电荷收集:产生的电子被收集起来并存储在一个电容器或
者转移至读出电路中。在CCD传感器中,电荷会被转移到垂
直通道然后横向传输到输出端口;而在CMOS传感器中,每
个像素通常都有一个内置的放大器来提供局部放大。
4. 信号处理:最后,这些电子被转换为电压信号,然后经过
模数转换(ADC)后输出数字图像信号。
背照式设计的优势在于减少了金属线路和其他结构对光的
阻挡,提高了量子效率和响应速度。这使得背照式探测器在
低光照条件下的性能优于传统的前照式探测器,因此它们广
泛应用于高灵敏度成像、天文观测、遥感、医疗影像、科学
研究等领域。