CN101373927B - 充电泵电路及其操作方法、半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种充电泵电路及其操作方法和半导体装置，其中充电泵电路包括至少两个充电泵级串接，其中第一充电泵级有第一晶体管用以接收输入电压，其中第二充电泵级有第二晶体管用以提供输出电压。第一晶体管用于操作第一阈值电压，而第二晶体管用于操作相异于第一阈值电压的第二阈值电压，其中所述第一晶体管及所述第二晶体管都被后偏压使得介于所述第一阈值电压和第二阈值电压之间差异量增加。本发明提供了一种增加充电泵电路中充电泵效率、简单且成本合理的装置及方法。

Description

充电泵电路及其操作方法、半导体装置
技术领域
本发明涉及一种集成电路，特别涉及操作于不同阈值电压的多级充电泵电路。
背景技术
随着对更轻薄短小、更易携带和更便宜消费电子产品的需求不断出现，驱使电子制造业去发展及制造操作于低电源供应电压的IC，以符合低功耗的目标。然而总是有装置的元件需要较高的电源供应电压。例如，像是闪存等非易失性存储器(nonvolatile memory)则需要高电压以写入或抹除存储单元。大体说来，当只有低电源供应电压时，充电泵电路用以于电路中产生高电压。然而，当装置逐渐演进至次微米尺寸，电源供应电压也会逐渐减低。这会使充电泵电路中对产生高电压的充电泵效率有不利的影响。
发明内容
因此，我们需要一个用于增加充电泵电路中充电泵效率、简单且成本合理的装置及方法。
于半导体装置中，充电泵电路用以自低电源供应电压产生出高电压。充电泵电路包括多个串接的充电泵级。充电泵级数目为N，其包括前端充电泵级(第一级)，第二充电泵级(第二级)，…，以及最末充电泵级(第N级)。充电泵级电路可配置以用于接收输入电压于前端充电泵级(第一级)和提供输出电压于最末充电泵级(第N级)。此充电泵级可推高输入电压的电压电平和提供输出电压所需的高电压电平。
此前端充电泵级可包括输入节点及输出节点，第一时钟节点和第二时钟节点。此前端充电泵级还包括第一晶体管，第二晶体管，第一电容和第二电容。该第一晶体管可包括源极耦接至该输入节点，漏极耦接至该输出节点，以及栅极耦接至该第二电容的一侧。该第二电容的另一侧可耦接至该第二时钟节点。同样的，该第一晶体管也包括本体或基体，且其基体会被Vsub后偏(back bias)。该第二晶体管可包括源极耦接至第一输入节点，漏极耦接至该第二电容器的一侧，及栅极耦接至该第一电容器的一侧。而该第一电容器可耦接于第一时钟节点。
该最末充电泵级可包括耦接至负载的输出节点。该输出节点提供该输出电压以驱动负载。该最末充电泵级相似于前端充电泵级的组态，包括第一时钟节点和第二时钟节点。该最末充电泵级还包括第一晶体管，第二晶体管，第一电容器，和第二电容器。该第一晶体管和第二晶体管，第一电容器，和第二电容器。
第一晶体管可包括源极耦接至输入节点、源极耦接至输出节点、和栅极耦接至第二电容器的一侧。该第二电容器的另一侧接至第二时钟节点。同样地，该第一晶体管可包括本体及基体，该基体会被后偏。该第二晶体管可包括源极耦接至输入节点、漏极耦接至该第二电容器的一侧，和栅极耦接至该第一电容器的一侧。该第一电容器的另一侧可耦接至该第一时钟节点。
前端充电泵级的第一晶体管用以操作于第一阈值电压，而最末充电泵级的第一晶体管用于操作有别于第一阈值电压的第二阈值电压。该第一阈值电压大于该第二阈值电压。前端充电泵级的第一晶体管较高的第一阈值电压可用于减低前端充电泵级的漏电流。最末充电泵级的第一晶体管其较低的第二阈值电压可用于增加最末充电泵级的驱动电容。另外，介于前端充电泵级(第一级)与最末充电泵级间的其他充电泵级(第二级到第N-1级)用于操作于范围介于第一阈值电压到近第二阈值电压之间的阈值电压。
第一时钟信号可提供第一时钟节点以控制前端充电泵级的第一电容充电，而第二时钟信号可提供第二时钟节点以控制前端充电泵级的第二电容充电。第三时钟信号可供应至第二充电泵级的第一时钟节点充电，而第四时钟信号可供应至第二充电泵级的第二时钟节点充电。
本发明提供了一种充电泵电路，包括至少两个相串联的充电泵级，所述两个相串联的充电泵级包括：前端充电泵级，其具有第一晶体管用以接收输入电压；以及最末充电泵级，其具有第二晶体管用以提供输出电压；其中第一晶体管配置以操作于第一阈值电压，而所述第二晶体管配置以操作于相异于所述第一阈值电压的第二阈值电压。
根据本发明的充电泵电路，其中所述第一阈值电压高于所述第二阈值电压。
根据本发明的充电泵电路，其中所述前端充电泵级还包括电容，用以储存将传递至次一个充电泵级的能量，而其中所述最末充电泵级还包括电容，用以储存将传递至负载的能量。
根据本发明的充电泵电路，其中所述第一晶体管的沟道长度较长于所述第二晶体管的沟道长度，且其中所述第一晶体管的沟道宽长比大于所述第二晶体管的沟道宽长比。
根据本发明的充电泵电路，其中所述第一晶体管及所述第二晶体管都被后偏压使得介于所述第一阈值电压和第二阈值电压之间差异量增加。
本发明还提供了一种用于操作充电泵电路的方法，所述充电泵包括至少两个充电泵级，所述方法包括：配置前端充电泵级的晶体管以操作于第一阈值电压；配置最末充电泵级的晶体管以操作于第二阈值电压；经前端充电泵级接收输入电压；以及经最末充电泵级提供输出电压；其中所述第一阈值电压高于所述第二阈值电压。
根据本发明的用于操作充电泵电路的方法，还包括后偏压所述前端充电泵级的晶体管及后偏压所述最末充电泵级的晶体管。
根据本发明的用于操作充电泵电路的方法，其中配置前端充电泵级的晶体管和配置最末充电泵级的晶体管，所述两晶体管都无需额外的注入工艺。
本发明还提供了一种半导体装置，包括充电泵电路，所述充电泵电路包括：多个相串联的充电泵单元，每个充电泵单元具有晶体管和电容，所述晶体管用以传递储存于电容里的能量；其中多个充电泵级包括前端充电泵单元和最末充电泵单元，所述前端充电泵单元的晶体管具有第一阈值电压而所述最末充电泵单元的晶体管具有第二阈值电压，而所述第一阈值电压高于第二阈值电压。
根据本发明的半导体装置，其中所述前端充电泵单元的晶体管包括第一后偏电压，而所述最末充电泵单元的晶体管包括相异于所述第一后偏电压的第二后偏电压，且其中所述前端充电泵单元的晶体管包括第一沟道长度，而所述最末充电泵单元的晶体管包括短于所述第一沟道长度的第二沟道长度。
本发明的装置与方法能够提高充电泵级效率。
附图说明
参考实施方式及以下附图，有助于了解本公开技术的各种观点。需强调的是，按照业界标准，各种特征不需要和实际等比例。事实上，图上各种特征的比例可被任意地放大或缩小以利说明。
图1为具有N个充电泵级的充电泵电路。
图2为图1中充电泵电路的N个充电泵级的概视图。
图3为图1中充电泵电路的概视图。
图4为图表，表示传统充电泵电路介于输出电压和电流负载之间的关系，作为图1中充电泵电路的对照。
图5为图表，除了相异的输入电压外，其余略同图4的图表。
其中，附图标记说明如下：
100～充电泵电路，102～前端充电泵级，104～第二充电泵级，106～最末充电泵级，108～输入电压，109～输出电压，202～输入节点，204～输出节点206～第一时钟节点，208～第二时钟节点，210～第一晶体管，212～第二晶体管，214～第一电容，216～第二电容，230～输入节点，232～输出节点，234～输入节点，236～输出节点，240～负载，250～第一晶体管，252～第二晶体管，254～第一电容，256～第二电容，260～第一时钟节点，262～第二时钟节点，264～基体，270～第三时钟节点，272～第四时钟节点，400～图表，401～曲线，402～曲线，500～图表，501～曲线，502～曲线
具体实施方式
本发明提供不同的实施例以公开其各种不同的特征。元件及其编排的特例将描述于后以简化本发明。这些仅作为范例而非用以限定本发明。此外，本发明可能于各例当中重复多次如“和”、“或”等字眼。此重复乃为简化及说明的目的，而本身并不界定于文中所述各种实施及组态间的关系。另外，下述中的第一特征与第二特征之间的关系包括其两者之间直接连接，或者其两者未直接相连且尚有其他特征介于其两者之间。
于半导体装置中，充电泵电路用以自低电源供应电压产生出高电压。参照图1，此为充电泵电路100的方块图。此充电泵电路100可包括多个串接的充电泵级。在本发明的实施例中，充电泵级数目为N，其包括前端充电泵级(第一级)102，第二充电泵级(第二级)，…，以及最末充电泵级(第N级)106。充电泵级电路100可配置以用于接收输入电压108于前端充电泵级(第一级)102和提供输出电压109于最末充电泵级(第N级)106。此充电泵级102，104，106可推高输入电压108的电压电平和提供输出电压109所需的高电压电平。而充电泵级的数目可依特别应用的设计需求而更动。
参照图2，此为图1中充电泵电路100的前端充电泵级(第一级)102的概要图。此前端充电泵级102可包括输入节点(Vin)202，及输出节点(Vout)204，第一时钟节点(CK1)206，和第二时钟节点(CK2)208。此前端充电泵级102还包括第一晶体管210，第二晶体管212，第一电容214和第二电容216。该第一晶体管210和该第二晶体管212可分别包括N沟道MOSFET(金属氧化物半导体场效晶体管)。或者，该第一晶体管210和该第二晶体管212也可任意包括P沟道MOSFET。同样地，该两晶体管210和212也可包括其他已知技术中适当的晶体管型。
该第一晶体管210可包括源极耦接至该输入节点202，漏极耦接至该输出节点204，以及栅极耦接至该第二电容216的一侧。该第二电容216的另一侧可耦接至该第二时钟节点208。同样的，该第一晶体管210也包括本体和基体220，且其基体220会被Vsub后偏(back bias)，此将于其后讨论。该第二晶体管212可包括源极耦接至第一输入节点202，漏极耦接至该第二电容器216的一侧，及栅极耦接至该第一电容器214的一侧。而该第一电容器214的另一侧可耦接于第一时钟节点206。
参照图3，此为图1中充电泵电路100的概要图。如前所述，充电泵电路100可包括N个充电泵级(第一级、第二级、…、第N级)串接而成。输入电压108可被供应于前端充电泵级(第一级)102的输入节点202。前端充电泵级102的输出节点204可耦接至第二充电泵级(第二级)104的输入节点230。第二充电泵级104的输出节点232可耦接至未示于图中的第三充电泵级(第三级)的输入节点。这些连接持续重复，直至未示于图中的次末充电泵级(第N-1级)耦接至最末充电泵级(第N级)106的输入节点234上。该最末充电泵级106可包括耦接至负载240的输出节点236。该输出节点236提供该输出电压109以驱动负载240。我们可以了解到，图1中充电泵电路100的其他充电泵级104和106除了后述的某些特征外，也含有相似于前端充电泵级102的组态。
最末充电泵级106可包括第一时钟节点260和第二时钟节点262。该最末充电泵级106还包括第一晶体管250，第二晶体管252，第一电容器254，和第二电容器256。该第一晶体管250和第二晶体管252，第一电容器254，和第二电容器256。该第一晶体管250和第二晶体管252各包括N沟道MOSFET。或者，该二晶体管250和252亦可包括P沟道MOSFET。同样地，该二晶体管250和252也可包括其他悉知技术中适当的晶体管型。
第一晶体管250可包括源极耦接至输入节点234、源极耦接至输出节点236、和栅极耦接至第二电容器256的一侧。该第二电容器256的另一侧接至第二时钟节点262。同样地，该第一晶体管250可包括本体及基体264，该基体264会被Vsub后偏将于后述。该第二晶体管252可包括源极耦接至输入节点234、漏极耦接至该第二电容器256的一侧，和栅极耦接至该第一电容器254的一侧。该第一电容器254的另一侧可耦接至该第一时钟节点260。
于本实施例中，前端充电泵级102的第一晶体管210用以操作于第一阈值电压，而最末充电泵级106的第一晶体管250用于操作有别于第一阈值电压的第二阈值电压。该第一阈值电压大于该第二阈值电压。前端充电泵级102的第一晶体管210较高的第一阈值电压可用于减低前端充电泵级的漏电流。最末充电泵级106的第一晶体管250其较低的第二阈值电压可用于增加最末充电泵级的驱动能力。另外，介于前端充电泵级(第一级)102与最末充电泵级106间的其他充电泵级(第二级到第N-1级)用于操作于范围介于第一阈值电压到近第二阈值电压之间的阈值电压。
第一及第二阈值电压的设置，形成不同晶体管间源漏区时，可以不需额外的注入工艺(例如：额外光掩模)。例如，前端充电泵级102的第一晶体管210可关联于较高的第一阈值电压而配置第一沟道长度，最末充电泵级106可关联于较低的第二阈值电压而配置第二沟道长度。该第一沟道长度可长于该第二沟道长度，故该第一阈值电压可高于该第二阈值电压。晶体管的沟道长度可以控制晶体管多晶硅栅极结构的形态尺寸的方式，精准的控制该晶体管的沟道长度。在本发明的实施例当中，第一沟道长度大约为1.5μm而第二沟道长度大约为0.9μm(两者有同样约为10μm的沟道宽度)。相应地，前端充电级102的第一晶体管210可具有大约10/1.5的宽长比，而最末充电级106的第一晶体管250可具有大约10/0.9的宽长比。已知的是，沟道的长度与宽度可依个别的应用而做改变。
另外我们也观察到，改变晶体管本体的后偏电压，则该晶体管的阈值电压也会随的改变。就该现象而言，前端充电级102的第一晶体管210的第一阈值电压可以后偏该第一晶体管210的本体220至第一电位，而后端充电级106的第一晶体管250的第二阈值电压可以后偏该第一晶体管250的本体220至第二电位。该第一电位及该第二电位可大致相同或彼此相异。
于操作中，低电源供应电压可提供低于2伏特的电压至输入电压108。第一时钟信号(CLOCK 1)可提供第一时钟节点206以控制前端充电泵级102的第一电容214充电，而第二时钟信号(CLOCK2)可提供第二时钟节点208以控制前端充电泵级的第二电容216充电。在本公开的实施例中，充电泵电路100可配置成四相充电泵电路。就该例而言，第三时钟信号(CLOCK 3)可供应至第二充电泵级104的第一时钟节点270充电，而第四时钟信号(CLOCK4)可供应至第二充电泵级104的第二时钟节点272充电。四相充电泵的时钟信号已为本领域技术人员所悉知，故于此不再赘述。
在最末充电泵级106中，第一时钟节点260可提供CLOCK 1或CLOCK3，而第二时钟节点262可提供CLOCK 2或CLOCK 4，其乃依照充电泵电路100中的充电泵级总数。举例而言，当充电泵级总数N是一奇数则CLOCK1提供至第一时钟节点260而CLOCK 2提供于第二时钟节点262。当N为一偶数时则CLOCK 3提供至第一时钟节点260而CLOCK 4提供至第二时钟节点262。操作该充电泵电路100的四个时钟信号可任意地配置，而此四相充电泵电路为本领域技术人员所悉知，故于此不再赘述。另外，充电泵电路100可任意配置成二相充电泵电路以取代四相充电泵电路。
观察前端充电泵级102的操作法式可以理解充电泵电路100的操作方式。当CLOCK 1走高，第一电容214会被充电而使输出节点204的电压电平得以提高。这将使第二晶体管212得以开启，且使提供于源极的输入电压109也同样提供于第二晶体管212的漏极。当CLOCK 1走低而CLOCK 2走高，则第二电容216会被充电且使第二晶体管212漏极的电压电平得以提高。这将使第一晶体管210得以开启，且使提供于源极的输入电压109也同样提供于第一晶体管210的漏极的输入节点204。当CLOCK 1走高，则第一电容器214可被充电而使输出节点204的电压电平得以提高，故输出节点204的电压电平将被提高至高于输入节点108的电压电平。
于前端充电泵级102的输出节点204上的加压电压随后可被提供至第二充电泵级104的输入节点230，除了第二充电泵级104的加压由CLOCK 3和CLOCK 4所控制外，其操作方式略同。于最末充电泵级106，提供于输入节点236的输出电压109可用于驱动负载240。例如，负载240可包括可编程和复位快闪存储器电路中存储单元的控制线。上述的所有的电压皆为参考接地的电位，此点已为本领域技术人员所悉知。
参照图4，此图表400中，两曲线401和402分别表示两个五级充电泵电路于1.8伏特(如Vcc)输入电压时，其输出电压(Volts)对电流(μAmps)负载的关系图。该两个五级充电泵电路除了下述特征外，其余与图1中的充电泵电路100相似。关联于第一曲线401的充电泵电路配置有五充电泵级，每充电泵级有第一晶体管，其具有相同的沟道长度且操作于大体相同的阈值电压。关联于第二曲线402的充电泵配置有五级充电级，其前三级的第一晶体管配置同图3所述的第一沟道长度，而后两级的第一晶体管配置同图3所述的第二沟道长度。就上述而言，具有第一沟道长度的第一晶体管比具有第二沟道长度的第一晶体管能操作于较高的阈值电压。
从图表400中，第二曲线402的输出电压较第一曲线401的输出电压在整个电流负载中有较高的电平。因此，关联于第二曲线402的充电泵电路较关联于第一曲线401的充电泵电路有较高的充电效率。同样地，该两曲线401及402于电压输出间的差异也随着电流负载增加而增加。因此，关联于第二曲线402的充电泵电路较关联于第一曲线401的充电泵电路有较高的驱动能力。
参照图5，此图表500中，其两曲线501和502分别表示两个五级充电泵电路于1.5伏特(如Vcc)输入电压时，其输出电压(Volts)对电流(μAmps)负载的关系图。该两个五级充电泵电路除了下述特征外，其余与图1中的充电泵电路100相似。关联于第一曲线501的充电泵电路配置有五充电泵级，每一充电泵级的第一晶体管具有相同的沟道长度且操作于大体相同的阈值电压。关联于第二曲线502的充电泵配置有五级充电级，其前三级的第一晶体管配置同图3所述的第一沟道长度，而后两级的第一晶体管配置同图3所述的第二沟道长度。就上述而言，具有第一沟道长度的第一晶体管比具有第二沟道长度的第一晶体管能操作于较高的阈值电压。
从图表500中，第二曲线502的输出电压较第一曲线501的输出电压在整个电流负载中有较高的电平。因此，关联于第二曲线502的充电泵电路较关联于第一曲线501的充电泵电路有较高的充电效率。同样地，该两曲线501及502于电压输出间的差异也随着电流负载增加而增加。因此，关联于第二曲线502的充电泵电路较关联于第一曲线501的充电泵电路有较高的驱动能力。
因此，所提供者为充电泵电路至少有两充电泵级相连成串，包括前端充电泵级，其具有用以接收输入电压的第一晶体管的；以及最末充电泵级，其具有用以提供输出电压的第二晶体管。该第一晶体管用于操作于第一阈值电压而该第二晶体管用于操作于相异于第一阈值电压的第二阈值电压。于某些实施例中，第一阈值电压较第二阈值电压高。于某些其他的实施例中，前端充电泵级还包括电容以储存能量并传送至下一个充电泵级，而最末充电泵级还包括电容以储存能量并传送至下一个负载。
于其他实施例中，第一晶体管的沟道长度较第二晶体管第沟道长度长。于某些实施例中，第一晶体管的沟道宽长比较第二晶体管第沟道宽长比高。又在其他实施例中，第一和第二晶体管被后偏压以致第一和第二阈值电压间的差量随的增加。在某些实施例中，其输入电压将低于2伏特。在其他实施例中，第一及第二晶体管为MOSFET。在某些其他的实施例中，充电泵电路乃配置成一四相充电泵电路。
同样提供的是一种操作充电泵电路的方法，其包括至少两串联的充电泵级。其方法包括步骤为：配置前端充电级晶体管用以操作于第一阈值电压；配置最末充电泵级晶体管用以操作于第二阈值电压；经前端充电泵级的晶体管接收输入电路；及经最末充电泵级的晶体管提供输出电压。该第一阈值电压较第二阈值电压为高。在某些实施例中，配置前端充电泵级的晶体管的步骤也包括配置第一沟道长度于该晶体管，而配置最末充电泵级的晶体管的步骤也包括配置第二沟道长度于该晶体管。第一沟道长度长于第二沟道长度。
在其他实施例中，经过前端充电泵级的晶体管而接收输入电压的步骤中，包括接收低于2伏特的输入电压。在其他实施例中，方法包括后偏压前端充电泵级的晶体管和后偏最末充电泵级的晶体管。在另外的实施例中，于设定前端充电泵级晶体管及最末充电泵级晶体管的步骤中，两晶体管皆无需设定额外的注入工艺。在另外的实施例中，设定晶体管的步骤中，亦包括设定其包含MOSFET。
此外，本发明所提供为一半导体装置包括充电泵电路包括串联的充电泵级，每一充电泵级包括晶体管和电容，而晶体管用以传递储存于电容的能量。多个充电泵单元包括前端充电泵单元和最末充电泵单元，该前端充电泵单元的晶体管具有第一阈值电压，而该最末充电泵单元的晶体管具有第二阈值电压。在某些实施例中，该前端充电泵单元的晶体管接收低于2伏特的输入电压。在某些其他实施例中，最末充电泵单元的晶体管驱动具有高于2伏特的输出电压。在某些其他实施例中，前端充电泵单元的晶体管包括第一后偏电压，而最末充电泵单元的晶体管包括异于第一后偏电压的第二后偏电压。在又另外实施例中，前端充电泵单元的晶体管包括第一沟道长度，而最末充电泵单元的晶体管包括一短于第一沟道长度的第二沟道长度。
前文已阐明几个实施例的特征，故本领域技术人员能更加清楚了解其后的详细描述。本领域技术人员应可无困难的利用本发明，作为设计或修改其他能产生相同目得和(或)能达成与本发明实施例相同优点的工艺与方法。本领域技术人员也可了解在不脱离本发明的精神与范围内可作各种改变、取代或置换。
这些实施例中存在数种不同的优点。此外提供能提高充电泵级效率的有效且具经济效益的装置与方法，此处公开的装置与方法可被轻易地整合至现有的半导体工艺设备及方法。此外，本发明的充电泵电路也讨论关于前端充电泵级的漏电流。再者，本发明的装置及方法增加充电泵级的驱动能力，故能增加充电泵电路的扇出数目。

Claims (7)

1.一种充电泵电路，包括至少两个相串联的充电泵级，所述至少两个相串联的充电泵级包括：
前端充电泵级，其具有第一晶体管用以接收输入电压；以及
最末充电泵级，其具有第二晶体管用以提供输出电压；
其中第一晶体管配置以操作于第一阈值电压，而所述第二晶体管配置以操作于相异于所述第一阈值电压的第二阈值电压；
其中所述第一晶体管及所述第二晶体管都被后偏压使得介于所述第一阈值电压和第二阈值电压之间差异量增加。
2.如权利要求1所述的充电泵电路，其中所述第一阈值电压高于所述第二阈值电压。
3.如权利要求1所述的充电泵电路，其中所述前端充电泵级还包括电容，用以储存将传递至次一个充电泵级的能量，而其中所述最末充电泵级还包括电容，用以储存将传递至负载的能量。
4.如权利要求1所述的充电泵电路，其中所述第一晶体管的沟道长度较长于所述第二晶体管的沟道长度，且其中所述第一晶体管的沟道宽长比大于所述第二晶体管的沟道宽长比。
5.一种用于操作充电泵电路的方法，所述充电泵包括至少两个充电泵级，所述方法包括：
配置前端充电泵级的晶体管以操作于第一阈值电压；
配置最末充电泵级的晶体管以操作于第二阈值电压；
经前端充电泵级接收输入电压；
经最末充电泵级提供输出电压；以及
后偏压所述前端充电泵级的晶体管及后偏压所述最末充电泵级的晶体管；
其中所述第一阈值电压高于所述第二阈值电压。
6.如权利要求5所述的用于操作充电泵电路的方法，其中所述第一及第二阈值电压的设置用于形成不同晶体管间源漏区，以使所述前端充电泵级的晶体管和所述最末充电泵级的晶体管都无需额外的注入工艺。
7.一种半导体装置，包括充电泵电路，所述充电泵电路包括：
多个相串联的充电泵单元，每个充电泵单元具有晶体管和电容，所述晶体管用以传递储存于电容里的能量；
其中所述多个相串联的充电泵单元包括前端充电泵单元和最末充电泵单元，所述前端充电泵单元的晶体管具有第一阈值电压而所述最末充电泵单元的晶体管具有第二阈值电压，而所述第一阈值电压高于第二阈值电压，其中所述前端充电泵单元的晶体管包括第一后偏电压，而所述最末充电泵单元的晶体管包括相异于所述第一后偏电压的第二后偏电压，且其中所述前端充电泵单元的晶体管包括第一沟道长度，而所述最末充电泵单元的晶体管包括短于所述第一沟道长度的第二沟道长度。
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