Презентация на тему Фотосенсоры на основе кремния

предназначенное для преобразования спроецированного на него оптического изображения в электрический сигнал и

его сканирования.

создания твердотельных фотодатчиков (фотосенсоров) изображения. С. Р. Моррисон из компании Honeywell Co. изобрел

светочувствительное устройство на базе полупроводниковых материалов из кремния фотосканер.
В 1970 году инженерами Bell Laboratory был изобретен Charge Coupled Device CCD — прибор с зарядовой связью АЦП (CCD).С этого времени началось развитие фотодатчиков разного типа на основе ПЗС фотодатчика.
В 1993 году лаборатория NASA реализовала твердотельный датчик изображения на основе КМОП Active-Pixel (Основы КМОП устройства были запатентованы еще в 1960 году и явились основой в применении и содании современных видеокамер).
В 1976 году ученым доктором Брайсом Байером, сотрудником концерна Eastman Kodak, была изобретена одноименная схема,которая сейчас называется Фильтром Байера.В Байеровской схеме каждый пиксель матрицы накрыт светофильтром одного из цветов RGB составляющих. Данная схема мозаичного светофильтра имеет обозначение например, RGGB (red–green–green—blue, красный–зелёный–зелёный — синий).
В 1997 году Карвером Мидом  создано совместное предприятие National Semiconductor и Synaptics, в последствии компании Foveon. В основе ее деятельности были технологии полупроводниковых микросхем на базе архитектуры VLSI (или СБИС, или условно — схемы сверхбольшой интеграции). Откуда и появилась новая технология фотодатчика под названием Foveon X3-сенсор.
1934 год можно считать условно годом открытия трехматричных фотодатчиков 3CCD-сенсор для видеокамер. Прототипом послужила разработка в 1934 году российским ученым Л.А. Кубецким фотоэлектронных умножители (ФЭУ) или (PMT) - photomultiplier tube) для сканеров. Считывающие элементы сканера — фотоприемники явились прототипом работы современных трехматричных фотодатчиков, при котором луч света сканируeтся в виде трех составляющих RGB c применением АЦП с образованием файла.
1992 год является годом, когда система трех ПЗС-матриц (3CCD) используется в большинстве современных профессиональных видео и телекамер. Это относится и к профессиональным видеокамерам Panasonic. В 1992 годау они были выбраны официальным телевещательним оборудованием для трансляции Олимпийских игр по всему миру.

в цифовой фотографии эксплуатируются:
Фотосенсор ПЗС (CCD) — с электронной схемой последовательного считывания

сигналов предметных точек оптического изображения, спроецированного на фотодатчик.




Фотосенсор КМОП (CMOS)— с электронной схемой оцифровки сигналов предметных точек оптического изображения, спроецированного на фотодатчик — на фотосенсор (датчик-сенсор от англ. sensor, откуда фотосенсор).

спроецированного на фотодатчик в режимах ПЗС или КМОП‎. Он отличается от ПЗС

и КМОП‎ отсутствием фильтров Байера (RGB) и строением фотодиода. Фотодиод представляет собой трехуровневый полупроводник , воспринимающиий цветовой сигнал изображения предметной точки RGB в режиме работы цветной фотопленки одним пикселем последовательно — синий, зеленый, красный. Принцип работы фотосенсораFoveon X3-сенсор в аналоговом режиме обеспечивает получение оцифрованного изображения близкого к оригиналу.
3CCD-сенсор — трёхматричный фотосенсор на базе дихроической призмы. Технология с цветоделением светового потока применялась в цветных телевизионных камерах, причём сначала использовались полупрозрачные зеркала и светофильтры. Разработка и изготовление дихроичных призм позволили поднять светочувствительность таких камер.

Используются в осноаном в современных видео и телевизионных 
камерах:
Фосенсоры фотокамер встроенных в мобильный телефон.
Фотосенсоры также применяются в оптических детекторах перемещения компьютерных мышей.

аморфной форме — коричневый порошок;
В кристаллической — тёмно-серый,
слегка блестящий

порошок.

а = 0,54307 нм(при высоких давлениях получены и другие полиморфные

модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твердость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Интересно, что кремний прозрачен к инфракрасному излучению начиная с длинны волны 1.1 микрометр. Обладая самым высоким коэффициетом преломления (n = 3,4), прозрачностью, пропусканию инфракрасеых лучей он нашёл широкое применение в изготовлении оптических систем (объективов, биноклей ночного видения, в медицине — контактных линз и т.д.)

Кристаллическая
структура кремния.

или ПЗС-матрица с активной частью работающих фотодиодов — пикселей в зоне рамки белого цвета и

фотодиодов по периметру вне рамки — не работающих

электронных систем все чаще применяются датчики со сложной обработкой

сигналов, возможностями настройки и регулирования параметров и стандартным интерфейсом системы управления. Имеется определенная тенденция расширительной трактовки и перенесения этого термина на измерительные приборы, появившиеся значительно ранее массированного использования датчиков, а также по аналогии — на объекты иной природы, например, биологические. Понятие датчика по практической направленности и деталям технической реализации близко к понятиям измерительный инструмент и измерительный прибор, но для этих устройств преобладает аспект их использования человеком, а датчики, как правило, используются в автоматическом режиме.