量子效率(Quantum Efficiency)(光譜特性)
定義為CCD芯片在一定波長入射光的照射下,由光電效應產生的平均光電子數與入射光子數之比,表征了CCD芯片對不同波長入射光的敏感程度。不同波長的光量子效率不同,CCD對某些波長的量子效率可高達98%。
光電子數量:
入射方式
l 當光從柵極一側入射時,光會被柵極吸收一部分,并且某些波長的光子可能無法穿過柵極和SiO2絕緣層,量子效率低,甚至為0。如果光從襯底一側入射,就沒有柵極和SiO2絕緣層的阻擋和吸收。因此CCD相機有一項重要參數:入射方式,分為前照式和背照式。
前照式(Front-illuminated):從柵極電極一側入射
背照式(Back-illumination):從襯底一側入射
下圖是Greateyes CCD相機不同照射方式的波長-量子效率曲線。可以看出,對波長550nm的入射光,背照式GE xxx xxx BI量子效率約60%,而前照式GE xxx xxx FI只有40%左右
提高量子效率的途徑
從上圖可以看出,同一款相機不同波長的量子效率是不同的。如果在CCD上加一層AR(Anti-Reflection)Coating抗反射涂層,會顯著提高短波長區的量子效率。從上左圖可以看出,對350nm波長,GE xxx xxx FI UV比GE xxx xxx FI高很多。
l 一塊CCD芯片上有很多個像素時,每個像素都有一個勢阱,這些像素就會產生出一幅與光照強度相對應的電荷包圖像。
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