CCD-Sensor - Versionsgeschichte

Hagenbremen: Abschnitt "Digitale Holografie" hinzugefügt.

2025-06-01T16:40:37Z

Abschnitt "Digitale Holografie" hinzugefügt.

← Nächstältere Version		Version vom 1. Juni 2025, 17:40 Uhr
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	In [[Videokamera]]s ersetzen CCD-Sensoren das ältere [[Elektronenröhre\|Röhrenprinzip]] ([[Ikonoskop]], [[Vidicon]]). Die klassische Auflösung der Videokameras nach [[Phase Alternating Line\|PAL]]- oder [[National Television Systems Committee\|NTSC]]-[[Normung\|Norm]] liegt bei 440.000 Pixel (CCIR/PAL) bzw. 380.000 Pixel (EIA/NTSC) und [[Bildwiederholrate]]n von 25 Hz (CCIR/PAL) bzw. 30 Hz (EIA/NTSC).		In [[Videokamera]]s ersetzen CCD-Sensoren das ältere [[Elektronenröhre\|Röhrenprinzip]] ([[Ikonoskop]], [[Vidicon]]). Die klassische Auflösung der Videokameras nach [[Phase Alternating Line\|PAL]]- oder [[National Television Systems Committee\|NTSC]]-[[Normung\|Norm]] liegt bei 440.000 Pixel (CCIR/PAL) bzw. 380.000 Pixel (EIA/NTSC) und [[Bildwiederholrate]]n von 25 Hz (CCIR/PAL) bzw. 30 Hz (EIA/NTSC).

			=== Digitale Holografie ===

			CCD- und CMOS-Sensoren werden in der [[digitale Holografie\|Digitalen Holografie]] zur Hologrammaufzeichnung eingesetzt.

	=== Intensified CCD, Gated CCD ===		=== Intensified CCD, Gated CCD ===

Kuebi: /* Intensified CCD, Gated CCD */ link auf Leuchtschirm gesetzt

2025-01-05T15:41:22Z

Intensified CCD, Gated CCD: link auf Leuchtschirm gesetzt

← Nächstältere Version		Version vom 5. Januar 2025, 16:41 Uhr
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	=== Intensified CCD, Gated CCD ===		=== Intensified CCD, Gated CCD ===

	CCDs können mit einem vorgesetzten [[Restlichtverstärker\|Bildverstärker]] betrieben werden und werden dann als {{lang\|en\|''[[intensified CCD]]''}} (iCCD) bezeichnet. Dazu trifft das Licht zuerst auf eine Photokathode; der daraus freigesetzte Elektronenstrom wird beispielsweise in einer [[Mikrokanalplatte]] (MCP) vervielfacht und trifft auf einen Leuchtschirm. Von dort wird das Licht zum Beispiel über eine [[Faseroptik (Bauelement)\|Faseroptik]] auf das CCD geleitet. Wegen der hohen Empfindlichkeit heutiger CCDs bieten intensified CCDs bei langen Belichtungszeiten keinen Gewinn an Empfindlichkeit (die Quantenausbeute der Photokathoden ist sogar geringer als die der besten CCDs). Da die empfindlichsten CCDs relativ geringe Auslesegeschwindigkeit haben, können bei hohen Bildwiederholraten (zum Beispiel Video) iCCDs Vorteile bringen. Intensified CCDs ermöglichen auch sehr kurze Belichtungszeiten bis zu 0,2 [[Nanosekunde\|ns]], die mit einem CCD alleine bei weitem nicht erreichbar sind. Dazu wird an die Mikrokanalplatte ein kurzer Spannungspuls angelegt. Diese Anordnung ist als ''gated''-CCD bekannt.		CCDs können mit einem vorgesetzten [[Restlichtverstärker\|Bildverstärker]] betrieben werden und werden dann als {{lang\|en\|''[[intensified CCD]]''}} (iCCD) bezeichnet. Dazu trifft das Licht zuerst auf eine Photokathode; der daraus freigesetzte Elektronenstrom wird beispielsweise in einer [[Mikrokanalplatte]] (MCP) vervielfacht und trifft auf einen [[Leuchtschirm]]. Von dort wird das Licht zum Beispiel über eine [[Faseroptik (Bauelement)\|Faseroptik]] auf das CCD geleitet. Wegen der hohen Empfindlichkeit heutiger CCDs bieten intensified CCDs bei langen Belichtungszeiten keinen Gewinn an Empfindlichkeit (die Quantenausbeute der Photokathoden ist sogar geringer als die der besten CCDs). Da die empfindlichsten CCDs relativ geringe Auslesegeschwindigkeit haben, können bei hohen Bildwiederholraten (zum Beispiel Video) iCCDs Vorteile bringen. Intensified CCDs ermöglichen auch sehr kurze Belichtungszeiten bis zu 0,2 [[Nanosekunde\|ns]], die mit einem CCD alleine bei weitem nicht erreichbar sind. Dazu wird an die Mikrokanalplatte ein kurzer Spannungspuls angelegt. Diese Anordnung ist als ''gated''-CCD bekannt.

	=== EBCCD ===		=== EBCCD ===

Steue: /* Infrarot-Sperrfilter und Antialias-Filter */ "cyan" als Link.

2024-05-27T14:53:54Z

Infrarot-Sperrfilter und Antialias-Filter: "cyan" als Link.

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 15:53 Uhr
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	Allen Farbsensoren ist gemeinsam, dass sich (meist direkt) vor dem Sensor ein sogenannter Infrarot-Sperrfilter befindet. Dieser Filter hat aber weitaus mehr Funktionen:		Allen Farbsensoren ist gemeinsam, dass sich (meist direkt) vor dem Sensor ein sogenannter Infrarot-Sperrfilter befindet. Dieser Filter hat aber weitaus mehr Funktionen:
	* Vollständiges Blockieren von fernem Rot ab 700 nm und Infrarot-Strahlung (daher der Name; nahezu alle CCD-Sensoren sind im nahen Infrarot empfindlich),		* Vollständiges Blockieren von fernem Rot ab 700 nm und Infrarot-Strahlung (daher der Name; nahezu alle CCD-Sensoren sind im nahen Infrarot empfindlich),
	* Nachempfinden der spektralen Empfindlichkeit des Auges (daher sehen diese Filter ~~cyanfarben~~ aus) durch steigende Absorption im noch sichtbaren roten Spektralbereich oberhalb von 580 nm,		* Nachempfinden der spektralen Empfindlichkeit des Auges (daher sehen diese Filter [[cyan]]-farben aus) durch steigende Absorption im noch sichtbaren roten Spektralbereich oberhalb von 580 nm,
	* Blockieren von violettem und ultraviolettem Licht unterhalb von 420 nm, sofern der Sensor bei diesen Wellenlängen noch empfindlich ist.		* Blockieren von violettem und ultraviolettem Licht unterhalb von 420 nm, sofern der Sensor bei diesen Wellenlängen noch empfindlich ist.

Invisigoth67: typo

2024-05-27T13:51:02Z

typo

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 14:51 Uhr
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	Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet.		Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet.

	Die Gates von ''CCDs'' sind tausend ~~mal~~ so lang wie die von ''MOSFETs'' (10 [[Meter#Mikrometer\|µm]] statt 10 [[Meter#nm\|nm]]), aber die Ladung wird mit Potentialhöhen von 1 V statt mit 1 V bis 3,3 V getrieben, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.		Die Gates von ''CCDs'' sind tausend Mal so lang wie die von ''MOSFETs'' (10 [[Meter#Mikrometer\|µm]] statt 10 [[Meter#nm\|nm]]), aber die Ladung wird mit Potentialhöhen von 1 V statt mit 1 V bis 3,3 V getrieben, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.

	[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]		[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]

Steue: /* Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated */ "oben" ersetzt durch "vorne".

2024-05-27T13:23:18Z

Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated: "oben" ersetzt durch "vorne".

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 14:23 Uhr
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	=== Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated ===		=== Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated ===

	Bei den meisten CCD-Chips wird die ''Vorder''-seite des Siliziumplättchens beleuchtet, also die Seite, auf der die Halbleiterstrukturen hergestellt wurden ''({{lang\|en\|front-side-illuminated CCD}})''. An der Oberfläche befinden sich dann Strukturen, die nicht lichtempfindlich sind (zum Beispiel Elektroden aus polykristallinem Silizium). Vor allem kurzwelliges (blaues, violettes und ultraviolettes) Licht wird dort teilweise schon absorbiert. Diese Verluste treten bei sogenannten ''[[Rückwärtige Belichtung\|back-side-illuminated]]-CCDs'' nicht auf. Dazu wird das Siliziumplättchen rückseitig bis auf eine Dicke von 10 bis 20 µm abgeschliffen und abgeätzt und mit der lichtempfindlichen „Rückseite“ nach ~~oben~~ eingebaut. Dieses Herstellungsverfahren ist sehr teuer, daher werden Back-Side-Illuminated-CCDs nur dort verwendet, wo es auf hohe Empfindlichkeit (Quantenausbeute) für kurzwelliges Licht ankommt, also zum Beispiel in der Spektroskopie oder Astronomie. Ein Nachteil der Back-Side-Illuminated-CCDs ist eine ungleichmäßige spektrale Empfindlichkeit für längere Wellenlängen, weil durch Hin- und Herspiegelung des Lichts zwischen den Oberflächen [[Interferenz (Physik)\|Interferenzen]] wie im [[Fabry-Pérot-Interferometer]] auftreten ({{lang\|en\|''etaloning''}}).		Bei den meisten CCD-Chips wird die ''Vorder''-seite des Siliziumplättchens beleuchtet, also die Seite, auf der die Halbleiterstrukturen hergestellt wurden ''({{lang\|en\|front-side-illuminated CCD}})''. An der Oberfläche befinden sich dann Strukturen, die nicht lichtempfindlich sind (zum Beispiel Elektroden aus polykristallinem Silizium). Vor allem kurzwelliges (blaues, violettes und ultraviolettes) Licht wird dort teilweise schon absorbiert. Diese Verluste treten bei sogenannten ''[[Rückwärtige Belichtung\|back-side-illuminated]]-CCDs'' nicht auf. Dazu wird das Siliziumplättchen rückseitig bis auf eine Dicke von 10 bis 20 µm abgeschliffen und abgeätzt und mit der lichtempfindlichen „Rückseite“ nach vorne eingebaut. Dieses Herstellungsverfahren ist sehr teuer, daher werden Back-Side-Illuminated-CCDs nur dort verwendet, wo es auf hohe Empfindlichkeit (Quantenausbeute) für kurzwelliges Licht ankommt, also zum Beispiel in der Spektroskopie oder Astronomie. Ein Nachteil der Back-Side-Illuminated-CCDs ist eine ungleichmäßige spektrale Empfindlichkeit für längere Wellenlängen, weil durch Hin- und Herspiegelung des Lichts zwischen den Oberflächen [[Interferenz (Physik)\|Interferenzen]] wie im [[Fabry-Pérot-Interferometer]] auftreten ({{lang\|en\|''etaloning''}}).

	=== Farbsensoren, Filter und Pixelanordnung ===		=== Farbsensoren, Filter und Pixelanordnung ===

Steue: /* Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated */ "Oberseite" ersetzt durch "Vorderseite".

2024-05-27T13:19:50Z

Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated: "Oberseite" ersetzt durch "Vorderseite".

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 14:19 Uhr
Zeile 97:		Zeile 97:
	=== Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated ===		=== Beleuchtung: front-side-illuminated vs. back-side-illuminated ===

	Bei den meisten CCD-Chips wird die ~~Oberseite~~ des Siliziumplättchens beleuchtet, also die Seite, auf der die Halbleiterstrukturen hergestellt wurden ''({{lang\|en\|front-side-illuminated CCD}})''. An der Oberfläche befinden sich dann Strukturen, die nicht lichtempfindlich sind (zum Beispiel Elektroden aus polykristallinem Silizium). Vor allem kurzwelliges (blaues, violettes und ultraviolettes) Licht wird dort teilweise schon absorbiert. Diese Verluste treten bei sogenannten ''[[Rückwärtige Belichtung\|back-side-illuminated]]-CCDs'' nicht auf. Dazu wird das Siliziumplättchen rückseitig bis auf eine Dicke von 10 bis 20 µm abgeschliffen und abgeätzt und mit der lichtempfindlichen „Rückseite“ nach oben eingebaut. Dieses Herstellungsverfahren ist sehr teuer, daher werden Back-Side-Illuminated-CCDs nur dort verwendet, wo es auf hohe Empfindlichkeit (Quantenausbeute) für kurzwelliges Licht ankommt, also zum Beispiel in der Spektroskopie oder Astronomie. Ein Nachteil der Back-Side-Illuminated-CCDs ist eine ungleichmäßige spektrale Empfindlichkeit für längere Wellenlängen, weil durch Hin- und Herspiegelung des Lichts zwischen den Oberflächen [[Interferenz (Physik)\|Interferenzen]] wie im [[Fabry-Pérot-Interferometer]] auftreten ({{lang\|en\|''etaloning''}}).		Bei den meisten CCD-Chips wird die ''Vorder''-seite des Siliziumplättchens beleuchtet, also die Seite, auf der die Halbleiterstrukturen hergestellt wurden ''({{lang\|en\|front-side-illuminated CCD}})''. An der Oberfläche befinden sich dann Strukturen, die nicht lichtempfindlich sind (zum Beispiel Elektroden aus polykristallinem Silizium). Vor allem kurzwelliges (blaues, violettes und ultraviolettes) Licht wird dort teilweise schon absorbiert. Diese Verluste treten bei sogenannten ''[[Rückwärtige Belichtung\|back-side-illuminated]]-CCDs'' nicht auf. Dazu wird das Siliziumplättchen rückseitig bis auf eine Dicke von 10 bis 20 µm abgeschliffen und abgeätzt und mit der lichtempfindlichen „Rückseite“ nach oben eingebaut. Dieses Herstellungsverfahren ist sehr teuer, daher werden Back-Side-Illuminated-CCDs nur dort verwendet, wo es auf hohe Empfindlichkeit (Quantenausbeute) für kurzwelliges Licht ankommt, also zum Beispiel in der Spektroskopie oder Astronomie. Ein Nachteil der Back-Side-Illuminated-CCDs ist eine ungleichmäßige spektrale Empfindlichkeit für längere Wellenlängen, weil durch Hin- und Herspiegelung des Lichts zwischen den Oberflächen [[Interferenz (Physik)\|Interferenzen]] wie im [[Fabry-Pérot-Interferometer]] auftreten ({{lang\|en\|''etaloning''}}).

	=== Farbsensoren, Filter und Pixelanordnung ===		=== Farbsensoren, Filter und Pixelanordnung ===

Steue: /* Interline-Transfer-CCD (IT-CCD) */ "elektronisch" in SchrägSchrift.

2024-05-27T13:13:10Z

Interline-Transfer-CCD (IT-CCD): "elektronisch" in SchrägSchrift.

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 14:13 Uhr
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	==== Interline-Transfer-CCD (IT-CCD) ====		==== Interline-Transfer-CCD (IT-CCD) ====
	Bei IT-CCDs wird die Ladung jedes Pixels seitlich in eine abgedeckte Zwischenspeicherzelle übernommen; dies geschieht für alle Pixel zugleich. Erst dann werden die Ladungen in den abgedunkelten Streifen (das sogenannte Transferregister) und von dort in Richtung Ausleseverstärker verschoben. Es ist kein mechanischer Verschluss nötig; die Belichtungszeit kann also elektronisch gesteuert werden, indem die Pixel geleert werden und nach der Belichtung in das Transferregister übernommen werden ([[elektronischer Verschluss]], englisch {{lang\|en\|''electronic shutter''}}). Dadurch werden sehr kurze Belichtungszeiten möglich.		Bei IT-CCDs wird die Ladung jedes Pixels seitlich in eine abgedeckte Zwischenspeicherzelle übernommen; dies geschieht für alle Pixel zugleich. Erst dann werden die Ladungen in den abgedunkelten Streifen (das sogenannte Transferregister) und von dort in Richtung Ausleseverstärker verschoben. Es ist kein mechanischer Verschluss nötig; die Belichtungszeit kann also ''elektronisch'' gesteuert werden, indem die Pixel geleert werden und nach der Belichtung in das Transferregister übernommen werden ([[elektronischer Verschluss]], englisch {{lang\|en\|''electronic shutter''}}). Dadurch werden sehr kurze Belichtungszeiten möglich.

	Die konstruktionsbedingte geringere lichtempfindliche Fläche (im Vergleich zu Full-Frame-CCDs) und damit schlechtere Lichtempfindlichkeit wird bei neueren CCDs durch kleine Sammellinsen kompensiert. Diese liegen über jedem Pixel und fokussieren das Licht, wodurch die Lichtempfindlichkeit des Sensors wieder erhöht wird („lens-on-chip“-Technik).		Die konstruktionsbedingte geringere lichtempfindliche Fläche (im Vergleich zu Full-Frame-CCDs) und damit schlechtere Lichtempfindlichkeit wird bei neueren CCDs durch kleine Sammellinsen kompensiert. Diese liegen über jedem Pixel und fokussieren das Licht, wodurch die Lichtempfindlichkeit des Sensors wieder erhöht wird („lens-on-chip“-Technik).

Steue: /* Physik */ "Grenzfläche" und "Inneren" in SchrägSchrift.

2024-05-27T13:01:14Z

Physik: "Grenzfläche" und "Inneren" in SchrägSchrift.

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 14:01 Uhr
Zeile 43:		Zeile 43:
	Durch das Variieren der angelegten Spannung in benachbarten Elektroden kann der Potentialtopf so geformt werden, dass sich die darin befindenden Ladungsträger zum Auslesen in die gewünschte Richtung bewegen.		Durch das Variieren der angelegten Spannung in benachbarten Elektroden kann der Potentialtopf so geformt werden, dass sich die darin befindenden Ladungsträger zum Auslesen in die gewünschte Richtung bewegen.

	Der Grundaufbau eines CCD konnte weiter verbessert werden. Eine wichtige Ergänzung ist eine im Halbleiter direkt unter dem Isolator liegende Schicht mit gegensätzlicher Dotierung. Dadurch entsteht ein sogenannter „buried channel“ („begrabener Kanal“), das heißt, es sammeln sich die von den Photonen erzeugten Minoritätsladungsträger nicht mehr direkt an der Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, sondern im Inneren des Halbleiters. Die Minoritätsladungsträger erreichen dann nicht mehr die Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, wo die dort immer vorhandenen Kristalldefekte stören (es können an dieser Grenze keine Ladungen mehr „eingefangen“ werden oder „hängen bleiben“). „Buried channel“-CCDs haben (im Gegensatz zu den zuerst beschriebenen „surface channel“-CCDs) ein geringeres Rauschen und eine wesentlich verbesserte Effizienz des Ladungstransfers, allerdings können weniger Ladungsträger je Pixel gespeichert werden.		Der Grundaufbau eines CCD konnte weiter verbessert werden. Eine wichtige Ergänzung ist eine im Halbleiter direkt unter dem Isolator liegende Schicht mit gegensätzlicher Dotierung. Dadurch entsteht ein sogenannter „buried channel“ („begrabener Kanal“), das heißt, es sammeln sich die von den Photonen erzeugten Minoritätsladungsträger nicht mehr direkt an der ''Grenzfläche'' zwischen Isolator und Halbleiter, sondern im ''Inneren'' des Halbleiters. Die Minoritätsladungsträger erreichen dann nicht mehr die Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, wo die dort immer vorhandenen Kristalldefekte stören (es können an dieser Grenze keine Ladungen mehr „eingefangen“ werden oder „hängen bleiben“). „Buried channel“-CCDs haben (im Gegensatz zu den zuerst beschriebenen „surface channel“-CCDs) ein geringeres Rauschen und eine wesentlich verbesserte Effizienz des Ladungstransfers, allerdings können weniger Ladungsträger je Pixel gespeichert werden.

	== Typen ==		== Typen ==

Steue: /* Physik */ Übersetzung von "buried channel".

2024-05-27T12:57:05Z

Physik: Übersetzung von "buried channel".

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 13:57 Uhr
Zeile 43:		Zeile 43:
	Durch das Variieren der angelegten Spannung in benachbarten Elektroden kann der Potentialtopf so geformt werden, dass sich die darin befindenden Ladungsträger zum Auslesen in die gewünschte Richtung bewegen.		Durch das Variieren der angelegten Spannung in benachbarten Elektroden kann der Potentialtopf so geformt werden, dass sich die darin befindenden Ladungsträger zum Auslesen in die gewünschte Richtung bewegen.

	Der Grundaufbau eines CCD konnte weiter verbessert werden. Eine wichtige Ergänzung ist eine im Halbleiter direkt unter dem Isolator liegende Schicht mit gegensätzlicher Dotierung. Dadurch entsteht ein sogenannter „buried channel“, das heißt, es sammeln sich die von den Photonen erzeugten Minoritätsladungsträger nicht mehr direkt an der Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, sondern im Inneren des Halbleiters. Die Minoritätsladungsträger erreichen dann nicht mehr die Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, wo die dort immer vorhandenen Kristalldefekte stören (es können an dieser Grenze keine Ladungen mehr „eingefangen“ werden oder „hängen bleiben“). „Buried channel“-CCDs haben (im Gegensatz zu den zuerst beschriebenen „surface channel“-CCDs) ein geringeres Rauschen und eine wesentlich verbesserte Effizienz des Ladungstransfers, allerdings können weniger Ladungsträger je Pixel gespeichert werden.		Der Grundaufbau eines CCD konnte weiter verbessert werden. Eine wichtige Ergänzung ist eine im Halbleiter direkt unter dem Isolator liegende Schicht mit gegensätzlicher Dotierung. Dadurch entsteht ein sogenannter „buried channel“ („begrabener Kanal“), das heißt, es sammeln sich die von den Photonen erzeugten Minoritätsladungsträger nicht mehr direkt an der Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, sondern im Inneren des Halbleiters. Die Minoritätsladungsträger erreichen dann nicht mehr die Grenzfläche zwischen Isolator und Halbleiter, wo die dort immer vorhandenen Kristalldefekte stören (es können an dieser Grenze keine Ladungen mehr „eingefangen“ werden oder „hängen bleiben“). „Buried channel“-CCDs haben (im Gegensatz zu den zuerst beschriebenen „surface channel“-CCDs) ein geringeres Rauschen und eine wesentlich verbesserte Effizienz des Ladungstransfers, allerdings können weniger Ladungsträger je Pixel gespeichert werden.

	== Typen ==		== Typen ==

Steue: /* Physik */ GrößenVerhältnis leichter verständlicxh beschrieben, auch wenn man mit nano und mikro nicht vertraut ist.

2024-05-27T12:50:05Z

Physik: GrößenVerhältnis leichter verständlicxh beschrieben, auch wenn man mit nano und mikro nicht vertraut ist.

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 13:50 Uhr
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	Für die Detektion von Licht im sichtbaren Bereich eignet sich am besten [[Silicium\|Silizium]] als Halbleitermaterial.		Für die Detektion von Licht im sichtbaren Bereich eignet sich am besten [[Silicium\|Silizium]] als Halbleitermaterial.
	Als isolierende Schicht verwendet man dann [[Siliciumdioxid\|Siliziumdioxid]].		Als isolierende Schicht verwendet man dann [[Siliciumdioxid\|Siliziumdioxid]].
	Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet. ~~Bei~~ ~~MOSFETs~~ sind die ~~Gates~~ ~~aber~~ 10 [[Meter#nm\|nm]] statt 10 [[Meter#~~Mikrometer~~\|µm]] ~~lang~~, ~~und~~ die Ladung wird mit 1 V ~~bis~~ ~~3,3~~ V ~~getrieben~~ ~~statt mit Potentialhöhen von 1~~ V, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.		Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet.

			Die Gates von ''CCDs'' sind tausend mal so lang wie die von ''MOSFETs'' (10 [[Meter#Mikrometer\|µm]] statt 10 [[Meter#nm\|nm]]), aber die Ladung wird mit Potentialhöhen von 1 V statt mit 1 V bis 3,3 V getrieben, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.

	[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]		[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]

← Nächstältere Version		Version vom 27. Mai 2024, 13:50 Uhr
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	Für die Detektion von Licht im sichtbaren Bereich eignet sich am besten [[Silicium\|Silizium]] als Halbleitermaterial.		Für die Detektion von Licht im sichtbaren Bereich eignet sich am besten [[Silicium\|Silizium]] als Halbleitermaterial.
	Als isolierende Schicht verwendet man dann [[Siliciumdioxid\|Siliziumdioxid]].		Als isolierende Schicht verwendet man dann [[Siliciumdioxid\|Siliziumdioxid]].
	Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet. ~~Bei~~ ~~MOSFETs~~ sind die ~~Gates~~ ~~aber~~ 10 [[Meter#nm\|nm]] statt 10 [[Meter#~~Mikrometer~~\|µm]] ~~lang~~, ~~und~~ die Ladung wird mit 1 V ~~bis~~ ~~3,3~~ V ~~getrieben~~ ~~statt mit Potentialhöhen von 1~~ V, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.		Für die Elektroden wird meist polykristallines Silizium („Polysilizium“) verwendet, seit kurzem auch [[Indium-Zinn-Oxid]]. Wegen der Ähnlichkeit der Elektroden mit denen von [[MOSFET]]s werden die Elektroden auch als Gate-Elektroden bezeichnet.

			Die Gates von ''CCDs'' sind tausend mal so lang wie die von ''MOSFETs'' (10 [[Meter#Mikrometer\|µm]] statt 10 [[Meter#nm\|nm]]), aber die Ladung wird mit Potentialhöhen von 1 V statt mit 1 V bis 3,3 V getrieben, wodurch höhere Taktraten als 40 MHz möglich sind. Die Elektroden sind über Aluminiumkontakte von außen ansteuerbar.

	[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]		[[Datei:CCD-Bändermodell.svg\|mini\|Bändermodell eines „surface channel“-CCD mit Elektronen im Potentialtopf<ref>{{Literatur \|Autor=D. F. Barbe \|Titel=Imaging devices using the charge-coupled concept \|Sammelwerk=Proceedings of the IEEE \|Band=Jg. 63 \|Nummer=1 \|Ort=New York \|Datum=1975 \|ISSN=0018-9219 \|Seiten=38–67}}</ref> ]]