
【计】 charge-coupled memory
【电】 charge coupling
storage; store
【计】 M; memorizer; S
电荷耦合存储器(Charge-Coupled Device,简称CCD)是一种基于半导体技术的电荷转移器件,其核心功能是通过电势阱的时序控制实现电荷包的定向移动与存储。该技术由贝尔实验室的威拉德·博伊尔和乔治·史密斯于1969年发明,并于2009年获得诺贝尔物理学奖。
从结构组成看,CCD由规则排列的金属-氧化物-半导体(MOS)电容单元阵列构成。每个像素单元通过施加周期性时钟脉冲电压,在硅基底表面形成可存储少数载流子的势阱。电荷包在相邻单元间的转移效率可达99.999%,这种特性使其在图像传感领域具有独特优势。
工程应用方面,CCD存储器主要服务于三大领域:
《IEEE电子器件汇刊》的最新研究指出,虽然CMOS图像传感器已部分替代CCD,但在要求超低暗电流(<10 pA/cm²)和超高动态范围(>90 dB)的专业领域,背照式CCD仍保持技术优势。美国国家航空航天局(NASA)的深空探测器持续采用辐射硬化型CCD进行星际影像采集,印证了该技术的可靠性。
电荷耦合存储器(Charge-Coupled Device Memory,简称CCD存储器)是一种基于电荷耦合器件(CCD)技术的半导体存储器,其核心原理是通过电荷的存储和定向传输实现数据存取。以下从多个维度进行详细解释:
电荷耦合存储器利用半导体表面或体内的势阱存储电荷包,通过周期性时钟脉冲控制电荷的定向移动,实现数据的串行传输。它属于半导体串行存储器的一种,数据按一维结构顺序读取,类似于磁带或移位寄存器的特性。
电荷耦合存储器是早期半导体存储技术的重要分支,其设计理念在成像和特定信号处理领域仍有影响,但作为存储介质已非主流。
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