CCD-kretser lages på brikker av p-type silisium, det vil si silisium som er behandlet slik at det har frie, positive ladningsbærere. De ladningslagrende elementene består av små metallelektroder på brikkens overflate. Disse elektrodene er isolert fra silisiumet med et tynt sjikt silisiumoksid. Ved å gi elektrodene en positiv spenning i forhold til silisiumbrikken kan elektroner lagres i silisiumet under elektroden.
Ved at elektrodene er arrangert i kjeder, kan man flytte ladningen fra et element til det neste i kjeden ved å variere spenningen på elektrodene langs kjeden på en bestemt måte. I enden av kjeden tappes ladningen ut som en elektrisk strøm. Måling av denne strømmen gir informasjon om hvilken ladningsmengde det var på hvert enkelt element i kjeden.
Ladning tilføres alle elementene samtidig ved belysning. Når et lyskvant (foton) treffer et silisiumatom, kan et elektron som er bundet til atomet rives vekk fra dette og bli et fritt elektron (elektronet eksiteres fra valensbåndet til ledningsbåndet). Atomet som ble truffet, mangler nå et elektron, og har derfor positiv nettoladning, et «hull». Et foton kan på den måten lage ett eller flere elektronhull-par. Når dette skjer under en elektrode, vil hullene støtes vekk, mens elektronene blir igjen. På denne måten tilføres et element ladning ved belysning. Ladningsmengden vil øke med lysets intensitet og tiden belysningen varer.
Kommentarer
Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.
Du må være logget inn for å kommentere.