电荷耦合器件英文解释翻译、电荷耦合器件的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 charge-coupled device

分词翻译：

电荷耦合的英语翻译：

【电】 charge coupling

器件的英语翻译：

parts of an apparatus
【化】 device

专业解析

电荷耦合器件（Charge-Coupled Device，CCD）是一种基于半导体技术的光电信号转换与传输装置。其核心原理是通过硅基材料的光敏单元捕获光子，产生与光强成正比的电荷包，并利用周期性时钟脉冲控制电极电压，实现电荷的定向耦合转移。该器件由排列成矩阵的MOS电容构成，每个像素单元通过势阱存储电荷，电荷转移效率可达99.999%以上。

在结构上，CCD包含三个主要功能模块：感光区（成像区）、存储区和读出寄存器。当光线照射到感光区时，光子激发的电子被捕获形成电荷图像，随后通过垂直传输通道转移至水平寄存器，最终由输出放大器转换为电压信号。此特性使其成为高精度成像系统的核心组件，例如哈勃太空望远镜采用背照式CCD实现微光探测，量子效率超过90%。

相较于CMOS传感器，CCD具有低噪声、高均匀性的优势，但功耗较高。当前主要应用于科学观测（如光谱分析、粒子检测）、医疗影像（X射线数字成像）和工业检测领域。美国国家航空航天局（NASA）在火星探测车中采用抗辐射CCD技术，成功获取了高分辨率地表图像。

权威参考文献：

国际光学工程学会SPIE出版物《光电探测器技术》
剑桥大学出版社《半导体器件物理》第三版
IEEE电子器件汇刊第68卷电荷传输专题论文

网络扩展解释

电荷耦合器件（Charge-Coupled Device，CCD）是一种基于半导体技术的固态电子器件，主要用于光信号的探测和电信号的转换。以下是其核心要点：

1.基本定义与结构

CCD由规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列构成。其结构包括硅衬底、二氧化硅绝缘层和金属电极，通过时钟脉冲电压控制半导体势阱的变化，实现电荷的存储和转移。

2.工作原理

电荷存储与转移：当光线照射到CCD表面时，光子激发的少数载流子（电子或空穴）会被捕获在势阱中。通过周期性改变电极上的电压，势阱深度变化，电荷沿阵列定向传输至输出端。
信号输出：电荷到达输出端后，通过反偏PN结收集并转换为电压信号，经放大后形成可读的电信号。

3.关键特性

高灵敏度：相比传统底片，CCD对光强变化更敏感，尤其擅长弱光探测。
电荷转移效率：衡量电荷在转移过程中的损耗比例，直接影响器件性能和使用限制。

4.应用领域

成像技术：广泛应用于数码相机、天文望远镜、医疗影像设备等摄像头的感光元件。
信号处理：可作为延迟线、移位寄存器，或用于模拟信号处理和存储。

5.发明背景

由美国贝尔实验室的W.S.博伊尔和G.E.史密斯于1969年发明，革新了光电信号转换技术。

CCD通过电荷的存储与转移实现光电信号转换，兼具高灵敏度和精确的信号处理能力，是现代成像和电子系统的核心元件。如需进一步技术细节，可参考等来源。