В 1969 Бойл и Джордж Смит изобрели ПЗС-матрицу array(сокр. "прибор с зарядовой связью"). ПЗС-матрица состоит из поликремния, отделённого от кремниевой подложки, у которой при подаче напряжения через поликремневые затворы изменяются электрические потенциалы вблизи электродов. До экспонирования, обычно подачей определённой комбинации напряжений на электроды, происходит сброс всех ранее образовавшихся зарядов, и приведение всех элементов в идентичное состояние. Далее комбинация напряжений на электродах создаёт потенциальную яму, в которой могут накапливаться электроны, образовавшиеся в данном пикселе матрицы в результате воздействия света при экспонировании. Чем интенсивнее световой поток во время экспозиции, тем больше накапливается электронов в потенциальной яме, соответственно, тем выше итоговый заряд данного пикселя. После экспонирования последовательные изменения напряжения на электродах формируют в каждом пикселе и рядом с ним распределение потенциалов, которое приводит к перетеканию заряда в заданном направлении к выходным элементам матрицы.
За это изобретение они совместно были награждены в 1973 - Медалью Стюарта Баллантайна от Университета Франклина, в 1974 - Премией Морриса Либманна, в 2006 - Премией Чарлза Старка Дрейпера, в 2009 Нобелевской премией по физике "за разработку оптических полупроводниковых сенсоров — ПЗС-матриц". |
