Histoire de la puce CCD

Un dispositif à couplage de charge est un tableau de semi-conducteurs , sensibles à la lumière microscopiques gravés dans une puce de circuit intégré . Il fonctionne par décalage des paquets de charge électrique d'un élément à l'autre dans la rangée. La technologie est d'une importance fondamentale à la photographie numérique et traitement du signal électronique . Comme avec d'autres technologies , le CCD a vu à travers une série de découvertes scientifiques et des développements techniques . L'effet photoélectrique

Dans les années 1800 , Alexandre Edmond Becquerel , Heinrich Hertz et autres observé que la lumière , la lumière ultraviolette en particulier , produit des courants électriques dans les métaux et les matériaux conducteurs comme métal . En 1905 , Albert Einstein a publié une théorie de l' effet photo-électrique , l'énergie de liaison mathématiquement à la lumière pour les mouvements des électrons dans les métaux . À l'époque de l'invention de la CCD , les scientifiques avaient fermement établi l'effet photoélectrique comme un véritable phénomène quantifiable .

Semi-conducteurs et des circuits intégrés

Semi-conducteurs sont des éléments tels que le silicium et le germanium. Sur le tableau périodique , ils se situent à mi-chemin entre les métaux , qui sont bons conducteurs électriques , et les non-métaux , qui sont de bons isolants électriques. En cas de mélange avec des traces d' impuretés , le silicium et le germanium préfèrent des charges électriques positives ou négatives . Les recherches sur les propriétés de ces matériaux a conduit à la mise au point du transistor en 1948. À la fin des années 1950 , de nouvelles améliorations dans le traitement des matériaux de silicium produit les premiers circuits intégrés , combinant plusieurs transistors, résistances et condensateurs sur la même puce de silicium .

CCD

En 1970 , chercheurs des Bell Labs Willard Boyle et George Smith ont développé le premier dispositif à couplage de charge . Il s'agit d'une matrice intégrée de condensateurs à semi-conducteurs , des charges électriques passant de l'un à l'autre jusqu'à ce que les charges arrivent au dernier élément de la matrice. Là, un circuit amplificateur détecte la tension de l' élément . Si le CCD a un couvercle transparent , la lumière tombant sur la surface génère des charges électriques par effet photoélectrique. La quantité de charge est proportionnelle à l' intensité de la lumière , rendant effectivement le CCD d'une caméra . Sans un couvercle transparent , les fonctions de CCD comme un dispositif de mémoire; chaque élément stocke un instantané de la charge électrique
Appareils

Les décennies suivantes l'invention de la CCD a vu remplacer . tubes à vide et le film comme des éléments de détection de lumière dans les appareils photo . Avant CCD , caméras de télévision utilisés des dispositifs appelés tubes de vidéo à convertir une image en signaux électroniques . Comme CCD sont plus petits , plus légers, moins coûteux et plus efficace de l'énergie , ils ont fini par remplacer les tubes de vidéo dans les appareils photo . La commodité de la photographie numérique a créé une forte demande pour les appareils encore en fonction CCD , ce qui élimine pratiquement la photographie du film pour tous, mais les applications spécialisées .