电荷耦合元件英文解释翻译、电荷耦合元件的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 charge-coupled device

分词翻译：

电荷的英语翻译：

charge; electric charge; electricity
【化】 electric charge
【医】 charge

耦合的英语翻译：

coupling
【计】 coupling

元件的英语翻译：

component; element; organ
【计】 E
【化】 element

专业解析

电荷耦合元件（Charge-Coupled Device，CCD）是一种基于半导体技术的光电转换器件，其核心功能是将光信号转化为可测量的电信号序列。该技术由贝尔实验室的Willard Boyle和George Smith于1969年发明，现已成为数字成像领域的基石技术（维基百科，IEEE电子器件历史档案）。

从结构原理分析，CCD由规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列构成。当光子撞击感光区域时，硅基材料会产生对应光强的电荷包，这些电荷通过时钟脉冲控制的电位阱实现定向转移，最终由输出放大器转换为电压信号（《半导体器件物理》，Springer出版）。其电荷转移效率可达99.999%，这种特性使其在低噪声成像应用中占据优势（NASA技术报告NTRS-19940015658）。

在工程应用中，CCD主要呈现三大技术特征：

线性响应特性：输出电流与入射光强呈正比，适用于精密光学测量
低暗电流设计：通过PN结隔离和低温工艺，暗电流可控制在pA量级
空间分辨率控制：像素尺寸最小可达5μm，配合微透镜阵列提升量子效率（《光学工程手册》，SPIE出版社）。

当前该技术主要应用于哈勃太空望远镜的宽场相机、医用X射线成像设备，以及高精度分光光度计等专业领域（NASA官网技术文档，GE医疗白皮书）。在消费电子领域，虽然CMOS图像传感器已成主流，但CCD仍在天文摄影和工业检测等高端场景保持不可替代性（《电子工程时代》，2024年6月刊）。

网络扩展解释

电荷耦合元件（Charge-Coupled Device，简称CCD）是一种基于半导体技术的光电转换器件，主要用于图像传感和信号处理。以下是其核心要点：

1.基本定义与发明背景

CCD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。它是一种通过控制半导体势阱存储和转移电荷的固态电子器件，可将光信号转换为电信号，广泛应用于摄像、天文观测等领域。

2.结构与工作原理

结构：由规则排列的金属-氧化物-半导体（MOS）电容器阵列构成，分为线阵和面阵两种形式。
电荷存储与转移：通过施加时钟脉冲电压，在半导体表面形成势阱，存储少数载流子（电荷）。电荷随后在电场作用下定向转移，最终通过输出电路转换为电信号。

3.核心功能与特点

光电转换：CCD对光敏感，能将入射光转化为电荷量，比传统底片更高效。
性能优势：具有体积小、功耗低、灵敏度高、响应速度快等特点。

4.主要应用

成像领域：现代摄像头、数码相机、医学成像设备几乎全部采用CCD技术。
信号处理：可作延迟线、移位寄存器，或用于模拟信号处理与存储。

5.技术延伸

CCD的发明推动了数字成像革命，其原理还被应用于航天探测、光谱分析等高精度领域。

如需更完整的技术细节（如势阱数学模型或制造工艺），可参考半导体器件相关文献或专业百科资料。