Transcript CCD e CID per Rivelazione di Radiazione Infrarossa

CCD e CID per Rivelazione
di Radiazione Infrarossa
Charge Coupled Device
Charge Coupled Device
Diagramma a bande
Saturazione
Effetto della corrente di buio
Rapidità di risposta
Intrinseca: funzionamento del CCD
Estrinseca: legata al circuito di lettura
Intrinseca:
a) fotogenerazione
b) diffusione del pacchetto di carica
e carica residua
1-e carica trasferita (ampiezza della risposta)
Rapidità di risposta
N elettrodi
n molto grande
n fasi= 3.N
Rapidità di risposta
Frequenza di campionamento= 1/T
Ricostruzione dei dati corretta fino a f=1/2T
La carica fotogenerata è integrata per un tempo pari a T
o meglio per un tempo hT se si tiene conto del Fill Factor della cella
La risposta all’impulso è un rettangolo di durata hT
e quindi la funzione di trasferimeneto è:
sin(whT / 2)
Fis =
whT / 2
Ft = Fis × Ftn
Rumore
a) Quantico
b) Trasferimento
c) Immagazzinamento
Rumore
Lettura dei CCD
a trasferimento di quadro
Lettura dei CCD
ad interlacciamento
CCD per radiazione Infrarossa
Monolitici: struttura CCD standard dove il substrato è costituito da
un materiale a bassa gap o un semiconduttore estrinseco sensiblie
all’infrarosso
Ibridi: accoppia uno dei vari tipi di rivelatori IR con CCD in silicio
utlizzato come shift register.
Monolitici: depletion mode (HgCdTe)
Monolitici: accumulation mode (impurità nel silicio o nel germanio)
CCD per radiazione Infrarossa
Ibridi: ad iniezione diretta o indiretta
Iniezione diretta:
Shift register
Time delay and integration (TDI)
CCD per radiazione Infrarossa
Ibridi: ad iniezione diretta o indiretta
Iniezione indiretta (fotoconduttori):
CCD per radiazione Infrarossa
Ibridi: ad iniezione diretta o indiretta
Iniezione indiretta (bolometri):
CID per radiazione Infrarossa
CID per radiazione Infrarossa
Stadi di uscita per CCD
Transimpedenza:
rumore elevato
difficoltà di integrazione
Integrazione della carica raccolta nell’ultimo pozzetto:
Stadi di uscita per CCD
Double correlated sampling:
C’
VC
VC’ correlati tn
MOS and BJT Switch Array