使用铝、金、铜做电极的CCD摄像机

下面介绍一种使用氧化铝和金元素做CCD摄像头的照相机。这个照相机的CCD感光芯片是这样制作的。首先用感光胶涂抹多晶硅表面，再用棋盘状条带覆盖多晶硅，棋盘状条带可以是微缩相机的制作的小型棋盘状底片。掩膜板由一层1mm后的透光石英和1层棋盘状铬，硅，氧化铬构成。铬，硅，氧化铬的质量比是1：0.5：10。制作掩膜板时，首先在石英片表面覆盖一层四氯化硅粉末，铬粉末，氧化铬粉末，然后通入氢气，在陶瓷舟中加热到50摄氏度，氢气和四氯化硅反应生成硅单晶，这时铬和氧化铬就进入硅单晶中，就增强了硅单晶的不透光性。然后在这层硅单晶表面上涂上抗蚀剂PMMA胶，聚甲基丙烯酸甲酯，正性，PMIRK胶：聚甲基异丙烯基酮，正性，邻-醌重氮系抗蚀剂，PBS树脂。邻-醌重氮系中，与酚醛清树脂结合的重氮萘醌引起光吸收反应。正性光刻胶的光致可溶性原理。多数正性光刻胶的感光成分都含有碱不溶性重氮萘醌结构的化合物，当受光照射时（波长3-4微米，光子能量3-4电子伏），部分重氮萘醌分解，与水反应，变成碱可溶性的茚基甲酸。PMMA树脂本身产生光化学反应，既当受到光照射时，分子量就不断下降。

然后用氙-汞灯光源透过上面的小型棋盘状底片缩小后照射20分钟，被光照射的部分用氢氧化钠水溶液就可以把抗蚀剂清洗干净，没有被光照射的抗蚀剂就会留在硅单晶表面，然后用HF和磷酸按照质量比1：2.5的比例就会把露出的硅单晶全部腐蚀完，最终露出下面的石英片，被抗蚀剂覆盖的硅单晶就会形成棋盘状掩膜。

把2mm硅单晶片放到电阻炉里加热到1200摄氏度，把50g五氧化二磷放到另外一个电阻炉里面加热到250摄氏度，然后把氧气通入五氧化二磷的电阻炉，在进入放有硅单晶的电阻炉，五氧化二磷就会扩散进入硅单晶中形成N型半导体，这样扩散1小时候，停止加热。还可以将氮气和氧气通过溶解有10%的物质的量的POCL3水溶液，把水溶液加热到90摄氏度，再进入放有硅单晶的电阻炉，POCL3水蒸汽就会扩散进入硅单晶中，形成N型半导体，这样扩散2.5小时候，停止加热。下一步在再N型硅单晶上面放上1层5mm厚的二氧化硅粉末和碳粉末，加热到1200摄氏度，二氧化硅和碳反应生成硅。这样就在N型硅单晶表面形成了一层硅单晶。然后给电阻炉里面同上氧气，加热到200摄氏度硅和氧气反应生成二氧化硅。然后给这层二氧化硅表面放生一层5mm厚的二氧化硅和碳粉末，加热到1200摄氏度，二氧化硅和碳反应生成硅。这样就在二氧化硅表面形成了一层硅单晶。

然后再把这硅单晶片放到电阻炉里加热到1200摄氏度，把50g三氧化二硼放到另外一个电阻炉里面加热到250摄氏度，然后把氧气通入三氧化二硼的电阻炉，在进入放有硅单晶的电阻炉，三氧化二硼就会扩散进入硅单晶中形成P型半导体，这样扩散1小时候，停止加热。还可以将氮气和氧气通过溶解有10%的物质的量的BCL3，BBr3水溶液，把水溶液加热到90摄氏度，再进入放有硅单晶的电阻炉，BCL3，BBr3水蒸汽就会扩散进入硅单晶中，形成P型半导体，这样扩散2.5小时候，停止加热。

然后再给这个P型半导体表面涂上PMIRK抗蚀剂，在抗蚀剂表面覆盖上一层棋盘状掩膜，在把这个硅片在氙-汞灯光源下曝光20分钟，用氢氧化钠水溶液吸除反映分解的PMMIRK抗蚀剂，再用，10%浓度硝酸，12%浓度磷酸，甘油（质量比1：2：1.5）腐蚀硅片，被抗蚀剂覆盖的P型硅单晶就会露出来，形成和掩膜一样的棋盘状硅单晶。然后再用35%浓度硫酸溶液把PMMIRK抗蚀剂清洗干净。如下图所示。

然后再把这个硅单晶放到真空炉里面，真空度为10-6毫米汞柱。用钨丝加热蒸发100g铝金属，200g金金属，150g铜金属，分别10分钟，30分钟，40分钟钨丝电压为10KV，电流为10A。硅单晶放在真空炉里面的加热器，加热到500摄氏度。蒸发完后，停止加热，取出硅单晶。

再给硅单晶表面涂上PMMIRK抗蚀剂，在抗蚀剂表面覆盖上一层棋盘状掩膜，在把这个硅片在氙-汞灯光源下曝光20分钟，用氢氧化钠水溶液吸除反映分解的PMMIRK抗蚀剂，再用，10%浓度硝酸，12%浓度磷酸，甘油（质量比1：2：1.5）腐蚀蒸发形成的金属膜，被抗蚀剂覆盖的P型硅单晶就会露出来，形成和掩膜一样的棋盘状硅单晶。然后再用35%浓度硫酸溶液把PMMIRK抗蚀剂清洗干净。这样一个CCD感光靶材就制作完了。当光线照射到前面N型棋盘状硅单晶时，后面的P型硅单晶就会产生图像信号。给金属膜上面加上24正电压，图像信号就会增强。用这种硅单晶制作靶材，就会形成一种硅靶摄像管，如下图所示。

也可以按照下面的方式制作摄像管。

首先光线照射到光电阴极，光电阴极产生电子，电子打在靶材上面。靶材由一层1mm厚长宽各是30cm的P型半导体和1层棋盘状N型半导体构成。由与光线有强弱，形成的电子就有强弱，当摄像管电子枪产生的扫描电子照射到棋盘状N型半导体上面时，N型半导体的棋盘状和电子枪的扫描电子束相重合，就会和前面P型半导体接收的光电子产生电流信号，这个电流信号就是图像信号，它从靶材输出。用这种摄像管可以替代普通电子管电视机的显像管做摄像机。

把这种摄像管替换普通电子管黑白电视机中的显像管，当黑白电视机在电视信号发生器的作用下产生纯灰色电视信号，这个信号发射电子扫描摄像管，摄像管靶层就会输出电视信号。这时输出的电视信号只是一个杂波，也可以用电子管录音机记录这个电视信号。这个输出的这个电视信号必须进行调制电路加载到高频信号上才能形成真正的400MHZ左右的电视信号。同时可以利用发射，接收电路将最重的400MHZ的电视信号发送到其他电视机。接收这个信号的电视机的电路必须和上面那个把显像管换成摄像管的黑白电子管摄像机电路相同。这个电视机中没有摄像管，只有显像管。这个显像管和普通黑白显像管结构相似。唯一不同的是这个显像管的荧光粉是红绿蓝组成的条状，它在一个电子枪的照射下产生不同的颜色。它的电路图在下面这个网址下载：链接：https://pan.baidu.com/s/1eYh2ytzTYZWhYBav5rCpsA 。

提取码：cztc

链接：https://share.weiyun.com/KQGeIvNf。

下面是这个系统的原理图。

这个CCD靶材还可以直接做CCD照相机的感光头，来制作数码相机。

光线照射到光电阴极，光电阴极发射电子，靶接收到电子，发射二次电子。光电阴极由钾，钠，锂，汞，金，银等元素构成，它们的质量比是3：3：4：1：1。它被光线照射后发射电子，这些电子在被加速后穿过钢网撞击到靶上面。光电阴极由硫化铅，硒化铅，砷化铟，砷化锑，碲镉汞三元合金，锗及硅掺杂材料组成，它们的质量比是2：2：2：2：1：1：0.5。靶材的制造，靶材由一层参杂有P杂质的多晶硅和一层参杂N型杂质的棋盘状多晶硅组成。靶在被光电子照射后，光电子经过多晶硅的PN节产生电流形成图像信号。

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