Почему некоторые пиксели становятся горячими пикселями?

Одной из основных причин является воздействие радиации (например, при путешествии на самолете вероятность появления горячих пикселей выше, чем при путешествии на корабле).

Редактировать: хорошо, это было описание для ЖК-дисплеев (см. старые правки). Для датчиков камеры это в основном вызвано токами утечки, которые представляют собой электрические заряды, просачивающиеся в углубления датчика. АЦП интерпретирует это как большое количество фотонов и приводит к яркому пикселю (горячему пикселю). Я работал в службе технической поддержки производителя камер, и основной причиной, по которой нам это объяснили, было высокое высотное фоновое излучение, которое может поразить сенсор и вывести из строя электронику для отдельных пикселей.

Горячие пиксели в датчике сводятся к небольшим различиям в «отклике» каждого фотодиода, возникающим в результате производственного процесса.

Кремний, полупроводник, используемый в производстве КМОП, является «легированной» средой. Это кремниевая основа, смешанная с небольшим количеством примесей, чтобы поддерживать эту «полу» проводимость. Распределение этих примесей обычно равномерное, но не идеально равномерное. Некоторые пиксели будут иметь более высокую концентрацию, чем в среднем, а другие будут иметь более низкую концентрацию, чем в среднем, что приводит к различным кривым отклика для каждого пикселя.

Помимо неравномерного легирования, на это могут влиять и другие производственные дефекты. Поверхность протравленной кремниевой пластины не идеально плоская... поэтому не все транзисторы содержат одинаковое количество кремния. Различия в громкости также могут повлиять на отклик. Наноскопические царапины и другие дефекты также могут повредить поверхность пластины, что опять же может повлиять на отклик.

Эти различные уровни примесей влияют на то, насколько легко электрон может быть освобожден внутри фотодиода. Большее количество дефектов или неправильное количество легирования может привести к тому, что некоторые фотодиоды станут «горячими» ... всегда содержат больше заряда после экспозиции, чем норма. Электроны могут быть освобождены несколькими способами. Подходящим способом в датчике является попадание фотона на поверхность фотодиода, однако повышение температуры может повлиять на то, насколько легко высвобождаются электроны. Сам поток тока через цепь может генерировать тепло и вызывать высвобождение электронов внутри каждого фотодиода (это называется темновым током), а горячие пиксели имеют тенденцию накапливать больше свободных электронов от темнового тока, чем обычные пиксели.