Principios de análisis instrumental

-SY -lOY hv Electrodos 11 Aislante ---¡:=:=:=:=:=:=:=:=:=f'f:::::=:::::::¡_ de Si0 2 +++\ 1 +– Silicón dopado en 11 / Sustrato FIGURA 7.33 Corte transversal de un dispositivo de transferencia de carga en modo de integración de carga. El hueco producido por el fotón hv es colectado bajo el electrodo negativo. gas antes de que se desborde y pasen a un pixel adyacente. En esta figura se muestra un electrodo más negativo que el otro, que pro– voca que la acumulación de cargas en este electrodo sea más favo– rable. La cantidad de carga generada durante la exposición a la radiación se mide de dos modos. En un dispositivo de inyección de carga se mide el cambio de voltaje que se deriva del movimiento SV - + lO Y - + ))) 7E Transductores de radiación 179 de la carga desde la región bajo un electrodo a la región que está bajo el otro. En un dispositivo de acoplamiento de carga, ésta se desplaza a un amplificador sensible a la carga para medirla. Dispositivos de inyección de carga. La figura 7.34 presenta un diagrama simplificado con los pasos para la recolección, alma– cenamiento y medición de la carga generada cuando el pixel de un semiconductor se expone a los fotones. Para vigilar la intensidad de la radiación que golpea al elemento sensor, los voltajes aplica– dos a los capacitares son cíclicos, como se ilustra en los pasos a) a d) de la figura 7.35. En el paso a), se aplican voltajes negativos a los dos electrodos, que propicia se formen pozos de potencial que colectan y almacenan huecos formados en la capa n por la absorción de fotones. Puesto que el electrodo de la derecha está a un voltaje más negativo, al principio todos los agujeros son rete– nidos en este electrodo. La magnitud de la carga colectada en un pequeño lapso se determina en los pasos b) y e). En b), el voltaje del capacitar a la izquierda (V 1 ) se determina después de la elimi– nación de su voltaje aplicado. En el paso e), los huecos que se han acumulado en el electrodo de la derecha son transferidos al pozo de potencial del electrodo izquierdo al conmutar el voltaje que se SV - + IOY - + -lO Y Ai slante de Si0 2 .l + + + + ) + + + + Si tipo n Sustrato a) Formación de carga e integración S V lO Y - + - + +lO Y l + + ++ } > n \\ ++++ IJ \ \ Si tipo n Sustrato d) Remoción de carga ) Si tipo n (,____ ~S~u~str~a~ro~----' b) Medición V 1 j IOV Modo de lectura no destructivo SV - + - + ~ ~ - IOV Modo de lectura destructivo Si tipo n Sustrato e) Medición V 2 FIGURA 7.34 Ciclo de trabajo de un dispositivo de inyección de carga: a) producción y almacenamiento de carga, b) medición de la primera carga, e) segunda medición de carga después de la transferencia de carga, d) reinyección de carga hacia el semiconductor.