CCD/CMOSイメージ・センサの基礎と応用

p41 信号電荷の蓄積で表面電位が0Vに近づく理由

図3-6(b)について。始めは、(a)と(b)の違いがよく分からなかった。どちらも同じ程度の電子が存在するのに、なぜ(b)のほうが電位が低いのか。そもそも勘違いをしており、あくまで空乏層が存在する(a)の状態から光電変換による蓄積電荷が溜まったのである。つまり、電子の数は(b)の方が多い。この時、エネルギー障壁はより高くなる(=電子としては0Vに近づいていく。+の電位の方に電子は惹きつけられるので、0Vに近いほどエネルギーは高い)。これは、電磁気学的に考えても分かりやすい。(a)の時と、(b)の時では、どちらのほうが電子をゲート直下まで持ってくるのにエネルギーがいるかを考えれば、一目瞭然である。電子が多い(b)の方が、当然ながら持っていくのは大変である。