DE1920077A1 - Capacitor overcharging device - Google Patents
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Description
Pl-Di. 31^.Pl-Tue. 31 ^.
ujo / rtJi ·ujo / rtJi
Df. Her.erl ScI, ο I«Df. Her.erl ScI, ο I «
p.(t.u»w.u 192UU//p. (t .u »wu 192UU //
kV. Philips1 Gloellompenfabrlek«
. Ak* NaMH*- 3182
vonu 21, Jpril 1969kV. Philips 1 Gloellompenfabrlek «
. Ak * NaMH * - 3182
vonu 21, Jpril 1969
Kon<iensatoru'berlad.e vorrichtung.Kon <iensatoru'berlad.e device.
Die-Erfindung betrifft eine Schaltungsanordrrung zumThe invention relates to a circuit arrangement for
Übertragen der Ladung von einer ersten Kapazität auf eine zweite Kapazität mittels elektronischer Schaltungselemente. Diese Art von Schaltungsanordnung wird häufig in ICondensatorspeiohern benutzt, die sich z.B. in Anordnungen für Laufzeitverzögerung von z.B. Kör- und Videofrequenzsignalen oder in einem binären Schieberegister verwenden lasten. Ee ist dabei notwendig, dass die Energie einer ersten Kapazität möglichst verlust- und verzerrungsfrei auf eine zweite Kapazität in der Speicheranordnung übertragen wird. Transferring the charge from a first capacity to a second capacity by means of electronic circuit elements. That kind of circuitry is often used in capacitor storage devices that are e.g. in arrangements for transit time delay of e.g. body and video frequency signals or use loads in a binary shift register. Ee is necessary that the energy of a first capacity as possible is transferred without loss and distortion to a second capacity in the memory arrangement.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung nach Fig. 3 in "Electron!on, Letters", Des. Ί?67, 3. Kr. 12, Seiten 544 bi« 546 di*«tjr Art hat man zwischen einer ersten und einer zweiten Kapazität die Reihenschaltung eine3 Widerstandes, der Eoitter-Kollelctor-Streck· einesIn a known circuit arrangement according to FIG. 3 in "Electron! On, Letters", Des. Ί? 67, 3. Kr. 12, pages 544 to 546 di * «tjr Art one has the series connection between a first and a second capacitance a3 resistor, the Eoitter-Kollelctor-Streck · a
nc:. 3132.nc :. 3132.
Transistors und einer Diode angebracht, wobei eine die Ladungsübertragung steuernde Schaltungsquelle zwischen den von dem Widerstand und der Diode angewandten Anschlussenden der ersten und der zweiten Kapazita't vorgesehen iat. Die Basiselektrode dieses Transistors i3t mit einen Punkt konstanten Potentials verbunden, üieae bekannte Schaltungsanordnung hat den i/achteil, dass übersprechen zwischen aufeinanderfolgenden 3ignalau3tastungen auftritt, vaa auf das Vorhandensein der Streukapafc zität zwischen den Kollektor und der Basis des iiv.ncji stora zurückzuführen ist, v;odurch während der übertragung von Lacjung auf einer ersten Kapazität auf eine zweite .-lapasität ein Teil ier zu übertragenden Ladung in Fonr. von Streuladunj in die erwähnte Streukara::ität jrel-injt, welche Ladung während der Übertragung von der zweiten Kapazität auf eine dritte Kapazität in der Streukapazität zurückbleibt. Diese ötreuladung wird bei der darauf erfolgenden Übertraining von der erster, kapazität auf die zweite Kapazität der betreffenden zweiten Kapazität·zugeführt. Dies hat zur Folge, dass auf die gesonderten Signalauatastungen Lchos der vorhergehenden Signalaustastungen überlagert werden, wof.urch diese Echowirkung sich anhäuft. In einer integrierten Speicherschaltung, wo da· Verhältnis zwischen der erwähnten Streukapazitä't und der Speicherkapazität nicht klein gewählt werden kann, i3t diese tchowirkung bei einer geringen Anzahl nacheinander geschalteter Speichereinheiten für die Brauchbarkeit des integrierten Speichers beeinträchtigend.Transistor and a diode attached, wherein a charge transfer controlling circuit source is provided between the terminal ends of the first and second capacitors applied by the resistor and the diode. The base electrode of this transistor i3t connected to a point of constant potential, üieae known circuit arrangement has the disadvantage that crosstalk occurs between successive 3signalaustastungen, mainly due to the presence of the stray capacitance between the collector and the base of the iiv.ncji stora, vaa ; oby during the transfer from Lacjung on a first capacity to a second capacity a part of the charge to be transferred in Fonr. from Streuladunj into the mentioned Streukara :: ität jrel-injt, which charge remains in the stray capacity during the transfer from the second capacity to a third capacity. During the subsequent overtraining, this ötreecharge is fed from the first capacity to the second capacity of the second capacity in question. This has the consequence that the separate signal blanking Lchos of the previous signal blanking are superimposed, which is caused by this echo effect. In an integrated memory circuit, where the ratio between the mentioned stray capacitance and the storage capacity cannot be chosen to be small, this tcho effect is detrimental to the usability of the integrated memory with a small number of storage units connected one after the other.
Ein weiterer Nachteil der bekannten 3cha 1-tungeanordnung ist der, dass Ladungsrerlust dadurch auftritt, dass der Ko11ektor-aiii» ter-Stromverstärkungsfaktor Λ der verwendeten Transistoren etwes ßied- #riger als 1 ist, wodurch der Ladestrom bzw. Entladestrcm einer ersten Kapazität gröeser ist als der Entlade3trom bzw. der Ladestrom einerAnother disadvantage of the known 3cha is 1-tungeanordnung of that Ladungsrerlust characterized occurs that the Ko11ektor-aiii "ter-current amplification factor Λ of the transistors used etwes ßied- # engined than 1, whereby the charging current or Entladestrcm a first capacitance is gröeser than the discharge current or the charging current of a
909I45/U6S909I45 / U6S
PHN. 3182.PHN. 3182.
tv«lt«ti Kapazität.tv «lt« ti capacity.
Die Erfindung besweckt, eine Schaltungsanordnung dor geschilderten Art anzugeben, velohe die erwähnten Kaohteile nicht aufweist UBd eioh auuserdem besondere gut ,zun Integrieren eignet. Die Erfindung ist dadurch gekennzsiahnet, dass zwischen der erwähnten ersten und der zweiten Kapazität ein Feldeffekt-Transistor vorgesehen iet, wobei die erste Kapazität in dem Zuflueselektrodenkreia und die «weite Kapazität in den Abflusselektrödenkreia angeordnet sind und «in« die Ladungsübertragung steuernde Sohaltspannungsquelle zwischen der Torelektrode dee Feldeffekt-TrahsistOrs und ,dem von der Zufluss-elektrode abgewandten Anschluss der ersten Kapazität angebracht ist und der Ton der Abfluseolektrode abg«wandte Anschluss der zweiten Kapa,sitit nit der Torelektrode des Peldeffekt-Transistors verbunden ist·The invention aims to provide a circuit arrangement to indicate the type described, velohe does not have the mentioned Kaohteile Also particularly good, suitable for integration. the The invention is characterized in that a field effect transistor is provided between the aforementioned first and second capacitance iet, where the first capacitance in the feed electrode circle and the «Wide capacity are arranged in the drainage electrodes and« in « the charge transfer control voltage source between the Gate electrode of the field effect traces and that of the inflow electrode remote connection of the first capacitance is attached and the sound of the drainage electrode turned off the connection of the second capacity connected to the gate electrode of the Peldeffekt transistor
Torsugsweise wird diese Schaltungsanordnung in «inen Kondensatornpeieher verwendet, der aufeinanderfolgende, in gleicher Wei-se ffusaanengebaute Schaltungen enthfilt, so daso von au fs iand erfolgenden Stufen die zweite Kapazität der ersten Stufe die erste Kapazität der zweiten Stufe und die zVeite Kapazität der «weiten Stufe die erste Kapazität der dritten Stufe, usw. bildet.Torsuggest this circuit arrangement is inside Capacitor used, the successive, in the same White self-built circuits are included so that they take place from the outside Levels the second capacity of the first level, the first capacity of the second level and the second capacity of the «wide level first capacity of the third stage, etc. forms.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Halbleitervorrichtung zur Verwendung in einer derartigen Torrichtung, die «in Substrat ait einen oder aehreren Oberfläohengebietsn halbleitend«! Kateriala aufweist. Bins solche Vorrichtung ist erfindunesgesAss dadurch gekennzeichnet, dass die Feldeffekt-Transistoren der Vorrichtung «in« Heihe bilden und die Halbleiterzonen der Feldeffekt-Transistoren der Reihe in den erwähnten Cberfla'chengebieten untergebracht sind, wobei die Abflusaelektrode eines Peldeffekt-Transistors der Reihe zum Über-The invention further relates to a semiconductor device for use in such a gate device, the "in substrate ait one or more surface areas semiconducting «! Kateriala having. In such a device, the invention is characterized by that the field effect transistors of the device «in« Hehe and form the semiconductor zones of the field effect transistors Row are housed in the mentioned surface areas, where the drainage electrode of a pelde effect transistor of the series for over-
909I45/U6S909I45 / U6S
tragen der Ladung mit der Zuflusselektrode des nachfolgenden Feldeffekt-Transistor· der Reihe verbunden is^ünd die in dem Abflusselektro· denkreia jedes Feldeffekt-Transietors vorhandene Kapazität durch die Innenkapasitat zwischen der Torelektrode und der Abflu3selektrode dieses Feldeffekt-Transistors gebildet wird und die Torelektroden der Feldeffekt-Transistoren den (den) elektrischen Eingang (Eingangen) tür die Steuersignale zugehören. · *carry the charge with the inflow electrode of the subsequent field effect transistor in the series is connected and the capacitance present in the outflow electronics of each field effect transistor gate is formed by the internal capacitance between the gate electrode and the outflow electrode of this field effect transistor, and the gate electrodes create the field effect the transistors belong (s) of electrical input (entrances) door the control signals. · *
. Infolge der Verwendung der Innen'.:apazität zwischen Tor-. As a result of the use of the inside '.: Capacity between gate
und Abflu33elel:trcde ala zweite Kapazität, also als Speicherkapazität, wird ein Kondensatorspeicher sehr einfacher Struktur erhalten, der eine gute Uirkunc mit einer jeringer.. pro Speichereinheit notwendigen Oberfläche kombiniert, da jede Speichereinheit durch lediglich einen Feldeffekt-Transistor gebildet wird. Wichtig ist weiterhin, dass die Oberfläche pro Speichereinheit bei einem Speicher nach der Erfindung in allgemeinen kleiner i3t als bei einem vergleichbaren, integrierten Speicher, in dem (bipolare) Transistoren verwendet werden, da bei Verwendung von Feldeffekt-Transistoren letztere in dem gleichen Oberflä- and drainage: trcde ala second capacity, i.e. as storage capacity, a capacitor store with a very simple structure is obtained, which a good uirkunc with a jeringer .. per storage unit necessary Surface combined, as each memory unit is formed by just one field effect transistor. It is also important that the The surface area per storage unit in a storage device according to the invention is generally smaller than in a comparable, integrated one Memory in which (bipolar) transistors are used, since when using field effect transistors the latter in the same surface
) ohengebiet untergebracht werden können, so dass die Verwendung von ) ohe area can be accommodated, so that the use of
Isolierzonen sich erübrigt. Ausserdes kann die Verwendung von Feldeffekt-Transistoren bei der Herstellung eines integrierten Speichers durch in der Halbleitertechnik übliche Verfahren ein« Verringerung der Anzahl von Photomaskierungs- und Diffusionsbehanilungen im Vergleich tür Verwendung bipolarer Transistoren ait sich bringen. Sowohl dl· kleinere Oberfläche pro Speichereinheit als auch die einfacher· Herstellung erhöhen die Produktivität« Isolation zones are unnecessary. In addition, the use of field effect transistors in the manufacture of an integrated memory using the methods customary in semiconductor technology, a «reduction in Comparison of the number of photomasking and diffusion treatments For the use of bipolar transistors ait bring itself. Both dl smaller surface per storage unit as well as simpler manufacture increase productivity «
Ausserden; hat der gewählte Aufbau eines Kondensator» speicher· nach Fig. i, wenn die Innenkapazitfit zwischen Tor- undGrounding; has the chosen structure of a capacitor » memory · according to FIG
109146/Uli109146 / Uli
PHM. 3182.PHM. 3182.
ι. al· Speicherkapazität verwendet wird, den zusatz-1Αο&·Β Vorteil, das· die BWischen der Zufluss- und Torelektrode vor- *and«tt·. Str»ukftpa«ita't die gute Wirkung des Kondensatorspeichers nicht beeintrfichtigt, da dies· Streukapazität ausaerdain als Speicherkapazi-' t&% wirksam ist. ..Für die Streufcapazitäten zwischen dem umgebenden HaIb- !•!♦•r-Oberflachengebiet und der Zufluss- und Abflusselektrode tritt da· Gleiohe au» Der Bezugspegel der Streukapazita't zwischen der Zufluss,-.und Torelektrode ist gleich -Y" Volt.ι. al · storage capacity is used, the additional 1Αο & · Β advantage that · the wiping of the inflow and gate electrode before * and «tt ·. Str "ukftpa" not ita't the good effect of the capacitor store beeintrfichtigt as this · stray capacitance ausaerdain as Speicherkapazi- 't% effective. The same applies to the stray capacitance between the surrounding half-surface area and the inflow and outflow electrode. The reference level of the stray capacitance between the inflow, and gate electrode is equal to -Y "volts .
unter anderem zur Laufzeitverzögerung von z.B. Hör- oder Video frequenz- »ignalen verwenden. Dabei ist eine.lange Verzögerung zeit pro Speioher-•inheit und somit pro Feldeffekt-Transistor ervainscht. üei Verwendung einer Reihe von η Peldeffekt—Translatoren kann eine maximale Verzo/jerungsscit pro Speichereinheit erzielt werden, wenn alle Torelektroden je für si oh ü*ber eine Schaltspannungequelle mit Erde oder einem anderen Dezugspotential. verbunden werden. Indem die Schaltaignale derart gewählt werden, dass sie während des t/n· Teiles jeder Abtastperiode T einen Wert E Volt und während des übrigen Teiles der Periode einen Wert Hull Volt haben und wenn sie auaserdem um l/n. Teil der Periode T zeitlich in bezug aufeinander verschoben eind, so dass zunächst der n, Feldeffekt-Transistor und darauf der (n-1)., (n-2J. usw. Transistor leitend wird, wird die Verzögerungszeit pro Speichereinheit maximal und gleich iS--* T β·ο.among other things, to delay the runtime of, for example, audio or video frequency »signals. A long delay time per storage unit and thus per field effect transistor is required. When using a number of peldeffect translators, a maximum delay rate per memory unit can be achieved if all gate electrodes are each connected to a switching voltage source with earth or another draw potential. get connected. In that the switching waves are chosen in such a way that they have a value E volts during the t / n · part of each sampling period T and a value Hull volts during the remaining part of the period, and if they also have a value of 1 / n. Part of the period T is shifted in time with respect to one another, so that first the n, field effect transistor and then the (n-1)., (N-2J. Etc. transistor become conductive, the delay time per memory unit is a maximum and equal to iS - * T β ο.
In der Praxis ist es jedoch erwünscht, die Anzahl erforderlicher Sohaltspannungsquellen auf Kosten einer gewissen Verringerung der Verzögerungszeit pro opeichereinheit zu beschränken. Dies kann daduroh ereielt werden, dass «ine Anzahl von Tor«iektrod*n vonIn practice, however, it is desirable to reduce the number of voltage sources required at the expense of some reduction to limit the delay time per storage unit. this can therefore be achieved that "a number of gate" iektrod * n of
909845/146 3 6AD offlGINAt 909845/146 3 6AD o fflGINAt
PEK. 3182.PEK. 3182.
Feldeffekt-Transistoren miteinander verbunden werden und eine bevorzugt· Ausfiihrungeforro oiner Halbleiter^yprichtung nach «ler Erfindung iat daher dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Torelektr »den ▼on Feldeffekt-Transistoren der Reihe miteinander verbunden sind, welohe Anzahl nicht zwei aufeinanderfolgende Feldeffekt-Transistoren aufweist. Field effect transistors are connected to one another and a preferred embodiment of a semiconductor direction according to the invention It is therefore characterized in that a number of gate electrodes ▼ on field effect transistors of the series are connected to each other, welohe Number does not have two consecutive field effect transistors.
Es zeigt sich, daas ein möglichst <jünr> ti ges !CompromiseIt turns out that as much as possible <younger> daily! Compromise
k zwischen der Anzahl anzuwendender Schaltspannungsiiuellcn und der Anzahl erforderlicher Felieffekt-Tranaictoren erwünscht ist. Ea ist Iabei wichtig, da»3 die Verzögerung zeit pro Speichereinheit weiterhin von der Weise der Verbindungen der Torelektroden verschiedener Feldeffekt-Transistoren dar Reihe abhangig ist. k between the number of switching voltage sources to be used and the number of required field effect transformers is desired. It is important here that the delay time per memory unit also depends on the way in which the gate electrodes of various field effect transistors are connected in the series.
Obgleich es bei der Wirkung als Schieberegister genügt, bei der Verbindung Ton Torelektroden verschiedener Feldeffekt-Transietoren Biteinander die Bedingung zu erfüllen, da3s zwei aufeinn.1 erfolgende Feldeffekt-Eransistören nicht gleichseitig leitend sein sollen, werden groBsere Speicher nach der jürfindung zun Srzielen einea guns ti-Although it is sufficient to act as a shift register, when connecting clay gate electrodes of various field effect transit gates Bit each other to meet the condition that two successive 1 Field effect transistors should not be conductive at the same time, after the decision, larger storage tanks will be aimed at guns
r jon Konrromiisea aus einer Reihe von Feldeffekt-Transistoren zu3air.nen-r jon Konrromiisea from a series of field effect transistors zu3air.nen-
gebaut, "die oindeaten3 zwei aufeinanderfolgende, aneinander angrenzende Gruppen der gleichen Anzahl aufeinanderfolgender Peldefi'ekt-Transis«- toren enthält» wobei die Torelektroden der verschiedenen Truppen zu— gehörenden Felieffekt-Transist^ren, deren Ordnungszahl in der Gruppe lieaelbe ist, miteinander verbunden sind, .built, "the oindeates3 two consecutive, adjacent groups of the same number of consecutive Peldefi'ekt-Transis" - gates contains »where the gate electrodes of the various troops to— belonging Felieffekt-Transist ^ ren, whose ordinal number in the group lieaelbe, are connected to each other,.
Dieeer Aufbau ermöglicht, bei einer vorherbeatimuteR Anzahl «asttveadender Sohaltepannungaquellen eine möglichst lang®".. eögerungeeeit pro Spoichereinhoit zu erzielen. Die Anzahl von Feld« effekt-Transistoren pro Ciruppe wird dabei durch di® Ana&hlThis structure makes it possible to achieve as long a delay as possible per storage unit with a previously beating number of so-called holding voltage sources. The number of field effect transistors per group is determined by the Ana & hl
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VlUi. 31:2. VlUi. 31: 2.
der Schaltepannumgequellen bestimmt.the switching pannum sources are determined.
• Die Halbleitervorrichtunö naoh der Erfindung kann nit Sünnschicht-Tranaistoreii bestückt werden, aber ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daao die Zu- und Abfluea elektroden eines oder mehrerer Feldeffekt-Transistoren der Reihe Oberfla'ohenzonen sind, zwischen denen sich eine an der an der Halbleiteroberfläche mit den (. berflächenzonen angrenBende Kanalzone erstreckt, wobei auf der Halbleiteroberfläche eine Isolierschicht angebracht iot, auf der sich die Ttelektnide befindet, die sich über der iCanalzone erstreckt.The semiconductor device according to the invention cannot Tünnschicht-Tranaistoreii can be stocked, but is preferably through marked, daao the inlet and outlet electrodes of one or of several field effect transistors of the series are surface zones, between which one at the on the semiconductor surface with the (. surface zones Adjacent channel zone extends, being on the semiconductor surface an insulating layer is attached, on which the Ttelektnide that extends over the iCanalzone.
Sine wichtige Ausführungefonr, der Halbleitervcrrichtung nach der Erfindung enthält mindestens ein Felieffekt-Trpnaistor mit isolierter Ibrelektrode, vrobei die Abflusaelektrode gleichzeitig die Zuflusselektrode dea nächstfolgenden Feldeffekt-Tranais tore der Iteihe bildet, wodurch eine benonders ^«drangte Bauart erhalten wird.An important embodiment of the telephone, the semiconductor device according to the invention contains at least one Felieffekt-Trpnaistor with insulated Ibrelectrode, above the drainage electrode at the same time the inflow electrode of the next field effect tranais gate It forms a series, whereby a particularly important construction is obtained.
3ine weiter·, wichtige AusfuhrungafMTn der ilalbleiterrorriohtung naoh der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abflu··elektroden mindestene eines Feldeffekt-Trr.naistors der Reih· Cberflaoh«nsonen dea einen Leitfühigkeitetyps sind, die durch •ine -Lanaleone de· einen leitiShitfceitstype miteinander verbunden sine, wa*hrend die Torelektrode eine an der iCanalzone angrenzende Zone des •ntgeg«nge3«tsten LeitfShi^keitstype iet, welche-Zone durch einen pnübergang von der Kanalson« getrennt ist.3 a further, important description of the leakage of solid conductors naoh the invention is characterized in that the Inflow and outflow electrodes of at least one field effect transistor A series of lights that are a conductivity type that through • ine -Lanaleone de · a LeitiShitfceitstype connected to each other, while the gate electrode adjoins the iCanal zone of the • The most recent guideline type is defined which zone through a transition from the canalson «is separated.
Ba wird einleuchten, da·· die Frequenzen, bei denen der Speicher vervendet werden kann, auoh Ton der Grotte der Speicherkmpatitüten abhängig sind. Ib allgemeinen, je niedriger die angewandten Prequenten sind, umso grosser r.üsaen die Speicherkapasitäten •«in* Infolgedessen kann die erwähnte Innenkapatität der üblichenBa will be evident that ·· the frequencies at which The memory can be used as well as the grotto of memory capacities are dependent. Ib general, the lower the applied The greater the storage capacities, the greater the prequents • «in * As a result, the mentioned internal capacity can exceed the usual
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"BAD"BATH
PHi:. 3132.PHi :. 3132.
Feldeffekt-Transistoren z.B. bei Terwendung niedriger Frequenzen *u gering sein.Field effect transistors e.g. when using low frequencies * u be low.
In einer weiteren Ausfuhrungefon» der Halbleitervorrichtung nach der Erfindung erstreckt sich die Torelektrode mindesten· eine« Feldeffekt-Transistors der Reihe nicht nur über der Kanalzone sondern &uoh über einem Teil der Abflusselektrod·. Auf diese tfeis« wird die Innenkapazität zwischen der Torelektrode und der Abflueselektrfid« effektiv vergrössert, wobei die pro Speichereinheit erforderliob· Oberfläche nämlichst wenig vergrösnert wird.In another embodiment of the semiconductor device According to the invention, the gate electrode extends at least a «field effect transistor of the series not only over the channel zone but over part of the drainage electrode. On this tfeis «will the internal capacitance between the gate electrode and the drainage electrode « effectively enlarged, the surface area required per storage unit namely little is enlarged.
Die innere Speicherkapazität wird in einer Auafuhrung·- form der Halbleitervorrichtun,; nach der Erfinduno" auf andere Weise v«rjrösaert, bei der innerhalb der Abflusselektrode mindestens eines Feldeffekt- Transi a torl^ir Heine eine weitere Oberflächenzone des den der Abflusselektrode entgegengesetzten Leitfä'higkeitstyp3 anjebraoht ist, welche weitere Oberflä'ohenzon· mit einen Anschluss leiter versehen ist. Es wird dabei die Kapazität eines in der Rüokwa'rtsrichtung vorgespannten pn-übergang· benutzt, welche Kapazität in diesem Falle eine verhä'ltnisna'ssig geringe zusätzliche Oberfläche erfordert. Dio weitere Cberflächenaone kann durch den erwähnten Anschlus3leiter direkt mit der Torelektrode des Feldeffekt-Transistor* verbunden sein.The internal storage capacity is shown in a list - shape of semiconductor device; according to the invention "rjrösaert in a different way, in the case of at least one field effect Transi a torl ^ ir Heine another surface zone of the the Drain electrode of opposite conductivity type3 is anjebraoht, which further surface zone is provided with a connection conductor. It is the capacity of a preloaded in the backward direction pn junction · used, which capacity in this case is a relatively requires little additional surface. The other surface areas can be connected directly through the aforementioned connection conductor be connected to the gate electrode of the field effect transistor *.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Ee xeigeniThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. Ee xeigeni
Fig. 2 den Verlauf der Spannung der SohaltSDannune·* quell« naoh Tig, I1 Fig. 2 shows the course of the tension of the SohaltSDannune · * quell «naoh Tig, I 1
elektrischer Signale eignet,electrical signals are suitable,
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PHlI, 3182.PHlI, 3182.
• · Pig. 4 den Spannungsverlauf an verschiedenen Punkten• · Pig. 4 shows the voltage curve at different points
der Torriahtting näoh Fig. 3,the torriahtting near Fig. 3,
" " "" .Fig. 5 «ohenlatiBoh eine Draufsicht auf einen Teil einer"" "". 5 «ohenlatiBoh a plan view of part of a
FjLg. 6 eohftiaatisch einen Querschnitt lange der Linie TI-VI in Fi5. 5, ·Fig. 6 shows a cross-section along the line TI-VI in FIG. 5. 5, ·
Fig. 7 schematisch einen Querschnitt durch eine andere Aüdfü*lirung3fon» der Halbleitervorrichtung nach der Erfindung,Fig. 7 schematically shows a cross section through another Aüdfü * lirung3fon »the semiconductor device according to the invention,
Fig. 8 schematised, eine Draufsicht auf einen Teil einer ■ weiteren Ausführungsform der Halbleitervorrichtung nach der Erfindung, und8 schematically, a plan view of part of a ■ another embodiment of the semiconductor device according to the invention, and
Fig. 9 schematisch einen Querschnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 8,9 schematically shows a cross section along the line IX-IX in Fig. 8,
Fig. 10 scheeatisoh eine Draufsicht auf einen Teil einer weiteren Auafuhrungsfore einer Halbleitervorrichtung nach der Erfindung und .'Fig. 10 is a schematic plan view of a part Another embodiment of a semiconductor device according to FIG Invention and. '
Fig. 11 schematisoh »inen Querschnitt längs der Linie Π-Π in Fig. 10,11 shows a schematic cross section along the line Π-Π in Fig. 10,
Fig. 12 sohenatisch eine Draufsicht auf eine weitere Au·führung«fons einer Halbleitervorrichtung nach der Erfindung und12 shows a plan view of a further one Embodiments of a semiconductor device according to the invention and FIG
Fig. 13 schematisoh einen Querschnitt durch die Halbleitervorrichtung nach Fig. 12 lange der Linie XIII-XIII in Fig. 12.13 schematically shows a cross section through the semiconductor device 12 along the line XIII-XIII in FIG. 12.
pasitlt und C eine weite lapasitit. 3Λ b* sei ohne t eine Sohaltapann ο .pasitlt and C a wide lapasitit. 3 Λ b * be a Sohaltapann without t ο.
nungsquelle, die s.B. ein· Spannung liefert, deren Wellenform in Flg. 2 veranschaulicht ist. Aus letzterer Figur ist exsichtlioh, dass dl«source of energy, the s.B. a · supplies voltage, the waveform of which is shown in Flg. 2 is illustrated. From the latter figure it is evident that the «
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BAD OftIGINAtBAD OftIGINAt
FiDi. 31^2.FiDi. 31 ^ 2.
Spannung zwischen der Torelektrode Q und einem Bezügepotential ζ. 3. Erde während der Zeit T^ gleicht E Vo^ und während der Zeit ^ gleich Null Volt iet. Die Kapazität Cn in Fi1^. 1 liegt zwischen der Zuflusselektrode D und der Torelektrode 0 dee Feldeffekt-Transistor·Voltage between the gate electrode Q and a reference potential ζ. 3. Earth during time T ^ equals E Vo ^ and during time ^ equals zero volts. The capacitance C n in Fi 1 ^. 1 lies between the inflow electrode D and the gate electrode 0 the field effect transistor
T . während die Kapazität C . einerseits mit dor Zuflusselektrode S η η— ιT. while the capacity C. on the one hand with the inflow electrode S η η— ι
und andererseits üb-er die Schaltepannungsquelle ο mit der Torelektrodeand on the other hand via the switching voltage source ο with the gate electrode
des Feldeffek-t-Transistors T verbunden ist. Wa"hrenJf der Zeit ?ί istof the field effect transistor T is connected. What is the time?
η . ιη. ι
die Spannung zwischen der Torelektrode un" einem Be:r.iigspotential gleich E Volt. Der Transistor ist leitend während der Zeit T1* wenn die Spannung über der Kapazität niedriger ist als (E - V-J Volt, v:obei V0 die Sphwellenspannung des Feldeffekt-Traneistors T darstellt. Der Transistor wird Ton einem Strom durchflössen, der die Spannung über der Kapazität C. erho*ht und die Spannung über der Kapazität C verringert. Sind beide Kapazitäten gleich gross, so ninmt die Spannung über der Kapazität C , in der gleichen Zeit in gleichen Kasse zu wie die Spannung über der Kapazität C abniamt. Bei einer vorgegebenen Spannung E der Schaltapannungequelle S ist die Endspannung über der Iiapazit£t C « gleich (E - V_) Volt, da bei« Erreichen dieser Spannung der Feldeffekt-Transistor T in den Sperrzustand gelangt. Die Ends^annuns über der Kapazität C ist infolgedessen gleich (V - AV) Volt, wobei AV gleicli der Spannung zunähme über der Kapazität C , und V gleich der Spannung über der kapazität C an Anfang der Ladungsübertragung zwischen den beiden Kapazitäten ist. "ählt nan die Spannung (β - V.J Volt als Ueausepegel für die Infornfttion -ÄV, die in der .Vanazitit C _. vorhanden war, 30 zeigt 3ich, das3 die Information -AV auf di® kapazität C übergegangen ist, während gleichzeitig die ICa'v.zit&°i • ηthe voltage between the gate electrode and a Be: r .iigspotential equal to E volts. The transistor is conductive during the time T 1 * when the voltage across the capacitance is lower than (E - VJ volts, v: above V 0 is the spherical wave voltage of the Field-effect transistor T. A current flows through the transistor, which increases the voltage across the capacitance C. and decreases the voltage across the capacitance C. If both capacitances are equal, the voltage over the capacitance C, in at the same time in the same cash as the voltage across the capacitance C. At a given voltage E of the switching voltage source S, the final voltage across the capacitance C "is equal to (E - V_) volts, since when this voltage is reached the field effect -Transistor T. The end point across the capacitance C is consequently equal to (V - AV) volts, where AV equals the voltage increases across the capacitance C, and V equals the voltage across the capacitance C a n the beginning of the charge transfer between the two capacities. If the voltage (β - VJ volts as voltage level for the information -ÄV, which was present in the .Vanazitit C _., 30 shows that3 the information -AV has transferred to the capacitance C, while at the same time the ICa 'v.zit & ° i • η
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
PKIf, 3162.PKIf, 3162.
•toad ateht, In de» ·1· next· Information torn «in·« vorhergehenden •yeioherelement ecpfangen kaaa.• toad ateht, In de »1 · next · Information torn« in · «previous • yeioherelement ecpfangen kaaa.
: Tig. 3 selgt ein· 3ohaltuae«reihe von η Einheiten feit 3· eine« feldeffekt-Transistor, vobe.1 svieohen der Abfluaeelektrode Und der Torelektrode eine Kapacit&t vorgesehen i«t. Die Abflueaelektrode Jede* Feldeffekt-Transistor» i*t galvaniaoh «it der Zufluseelektrode des nächstfolgenden Feldef fekt-iPranaistore rerbvmden. Die: Tig. 3 contains a series of units, 3 a field effect transistor, vobe.1 the drainage electrode and the gate electrode a capacity is provided. The drainage electrode Each field-effect transistor "i * t galvaniaoh" rerbvmden with the inflow electrode of the next field effect iPranaistore. the
■it der SchaltB~annungsquelle S verbunden. Dae Ausgangssignal der■ it is connected to the switching source S. The output signal of the
Schaltungsreihe kann jeder Abfluss elektrode d,er Feldeffekt-Transistoren entnommen werden, Die Zuflusselektrcde des Feldeffekt-Transistor·Circuit series can each drain electrode d, er field effect transistors The inflow electrode of the field effect transistor
T ist über die Reihenschaltung des Widerstandes R und der Quelle de· ο " οT is via the series connection of the resistor R and the source de ο "ο
Eingang··!gnale V. Bit eine« Beeugapotenti.1 *.3. Brd· verbunden. Die Torelektrode der gradsahligen Feldeffekt-Tranaistoren sind über die Soaaltapannungaquelle S Bit einem Punkt des Bezugspotentials verbunden, wahrend die Torelektroden der ungrad zahl igen Feldef fe.;t- Transistoren direkt Bit eines Bezusepotential verbunden sind. • ■ ·Input ··! Gnale V. Bit a «Beeugapotenti.1 * .3. Brd · connected. The gate electrodes of the even field effect transistors are connected to a point of the reference potential via the source S bit, while the gate electrodes of the odd number of field effect transistors are connected directly to bits of a reference potential. • ■ ·
Schaltung· anordnung na oh Fig. 3'vind in Fic· 4 die wichtigsten 3pannunflpandttTunfvn vCuread d«r Ladungsübertragung als Funktion der Zeit aufgetragen· Die grapaieche Darstellung 4a geigt'den Terlauf der Spannung der Sohaltipannung»qv*ll· S als Punktion der Zeit. Diese iet •in· »yeietrische a«ohteckapannung Bit eines VAxiaua von +rJ ToIt und •in«o llininuo von -E YoIt1 während ihre Periodizitit gleich T see. iet. Die·· Periodisitat musn mindestens um einen Faktor 2 kleiner sein al· dit Periodizität der maximal auftretenden Signalfrequenz der ELngang·- spanmmg V*f die in Fig. 4b veranschaulicht iet. Kalirend der Zeit-Circuit arrangement na oh Fig. 3'vind in Fig. 4 the most important voltage levels of charge transfer plotted as a function of time . This iet • in · "yeietric a" ohteckapension bit of a VAxiaua of + rJ ToIt and • in «o llininuo of -E YoIt 1 while its periodicity is equal to T see. iet. The periodicity must be at least a factor of 2 smaller than the periodicity of the maximum occurring signal frequency of the input voltage V * f which is illustrated in FIG. 4b. Calibrating the time
iO9l4S/14$SiO9l4S / 14 $ S
T1BB. 3132. T 1 BB. 3132.
interrall· 20t T2t T4 und "^ hat der Punkt UQ in Fig. 3, d«r V«rbindungepunkt der Torelektrode der grad^hligen Feldeffekt-IVanei·- toren, ein Potential ron -E Volt in bezug auf den Punkt B1, der Verbindungepunkt der ungrad zahl igen Feldeffekt-Transistor«*! welcher Punkt auseerdee nit einer. Benugepotential rerbunden'ist. Der Tranai·- tor T wird während der erwähnten Zeitintervalle nicht leitend, wenn die Eangangesrannung V ^- (E- V'j ist, während aues^rden die geradzahligen Transistoren Vp, T-, uav. nicht leitend sind, 'la die 3pan— nungen über den ungradzahligen Kapazitäten C., C,, uaw. niemals grosser al3 (E - V-) Volt werden können, was für die Kapazität C . nach. Fig. 1 beschrieben ist. Die ungradzahlijen Translatoren T., T,, .... worden während der gleichen Zeitintervalle leitend sein, wenn r'ie .Ipannunj über den jre.dsahligen iCapazitäten C , Gp, uav. kleiner als E Volt ist. Die grp.d zahl igen ICapazi täten laden sich bis die Spannung über diesen Kapazitäten gleich B-V- Volt geuordon ist, '..'ährend die Spannung über jeder ungradzahligen Kapazität un einen gleichen Wert abnehmen wird, wie die Spannung über ier Torhergehenden, gradzahligen Kapazität sunimr.t. Bs Hird dabei eomit voraus .'gesetzt, dass alle Kapa-Zitaten gleich gross sind.interrall · 2 0 t T 2 t T 4 and "^ has the point U Q in Fig 3, d" r V "rbindungepunkt the gate electrode of the degree ^ hligen field effect IVanei · -. tors, a potential ron -E volts with respect to point B 1 , the connection point of the odd-numbered field effect transistor "*! which point is connected to a" user potential. "The transformer T becomes non-conductive during the time intervals mentioned when the input voltage V ^ - ( E- V'j is, while the even-numbered transistors Vp, T-, and others are not conductive, while the voltages over the odd-numbered capacitances C, C, etc. are never greater than (E - V -) volts, which is described for the capacitance C. according to Fig. 1. The odd number translators T., T ,, .... become conductive during the same time intervals when r'ie .Ipannunj across the jre .dsahligen iCapacities C, Gp, etc. is less than E volts. The large number of ICapacities are charged until the voltage across these capacities equals BV- Volt is geuordon, '..' while the voltage across any odd-numbered capacitance will decrease to the same value as the voltage across its going, even-numbered capacitance sunimr.t. It is therefore assumed that all Kapa quotes are of the same size.
Während der Zeit, in der der Punkt B eine Spannung von +E Volt in bezug auf den Punkt B' hat, der ausserdem mit einem Bozugepotential verbunden i3t, wird die Infcrration betreffend die Oroeee des Eingang·signale V^ auf die !Opazität C übertragen, also nach ilg. 4« während der Zeitinterwille T1, T\> Te und T-. Dl· GrSeee de· Eingangssignals während dieser Zeitintervalle ist «tv* m gleich -K, 0, +E bsv. 0 Volt. Während dieser Zeitintervalle wird der Transistor T von einem Strom durchflossen, der gleich (E - V_ ~During the time in which the point B has a voltage of + E volts with respect to the point B ', which is also connected to a Bozugepotential, the information relating to the oroeee of the input signals V ^ is transmitted to the opacity C. , so after ilg. 4 «during the time interval T 1 , T \> Te and T-. Dl · GrSeee · de · input signal during these time intervals, «tv * m is equal to -K, 0, + E bsv. 0 volts. During these time intervals, a current flows through the transistor T which is equal to (E - V_ ~
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BADBATH
PH». 3182.PH ». 3182.
- 13 -- 13 -
• + r Amp« i*t und der die vorhanden· Spannung von (E - Vj/ Volt der Xfcpasiiä't CQ abnehaen Hast. Sie während dieser Zeitintervalle durch Trans ie tor TA durohfli es β end en Strö*«· sind in Fig. 4o veraniohaulioht und· das Verhalten der Spannung über der Kapatitit C ist in Fig». 4d dargestellt. Au· letzterer Figur seigt sich, dass die Spannungaabnahaen vfber der Kapaeität C während der Zeltintervalle il, *t , . 1. und Ύ- linear mit d#r Zeit verlaufen, was nur zutrifft, wenn der Widerstand SQ viele linie grSsaer ist als die invertierte Steilheit des Feldeffekt-Traosietors T · Die grSsste. Spannung abnähme trifft während de* Zeitintervalle· T^ auf d.h. (LT - E-V^) Volt, während die SpannungBabnähme während dee Intervall es T1. gleich Null Volt ist, Infolgedeasen liegt lediglich für die Eingangssignale in dem Intervall -(B* VL)Jt-T4^t + (E - V_) Volt eine lineare Beziehung «wiechen der• + r Amp «i * t and the existing voltage from (E - Vj / volts from the Xfcpasiiä't C Q has decreased. During these time intervals you are through Trans ie tor T A through it β end en currents 4o veraniohaulioht in Fig. and · the behavior of the voltage across the Kapatitit C. shown in Figure "4d. Au · latter figure seigt that the Spannungaabnahaen vfber the Kapaeität C during the tent intervals il, * t. 1 and Ύ -. extend linearly with d # r time, which only applies if the resistance S Q many line grSsaer than the inverted slope of the field-effect Traosietors T · would decrease the grSsste voltage encountered during de * intervals * T ^ on that (LT - EV ^) volts, while the voltage decrease during the interval T 1. Equals zero volts, as a result of which leasehold is linear only for the input signals in the interval - (B * VL) Jt-T 4 ^ t + (E - V_) volts Relationship «again
•ignal vor. Der Wideretand d buss dabei so grosa gewühlt werden, da·· bei einea Slngang··ignal von Hull Volt dl· Spannung über der Kapazität• signal forward. The resistance d must be chosen so large that with an input signal of Hull volts dl voltage across the capacitance
ο · ^ .oο ^ .o
beeug auf Erde aufweist, gerade gleioh 1/2(E - V^) Volt geworden ist. D« Mittlere LadestroM 1 ■ (E -r O 2R , der dasu notwendig ia-f, durch die faöm· der Kapaaitlt C und dl· Zeitdaaer Ύ Jeder Periode T beetle**, wenn da« Potential de« Punkt· Bq fleioh ♦! Volt 1·«. Dar erwähnte Ladeetro» ist gleich C^(I - V^) 2 T » während 1/2(S dl· 9p«.wmnn»i«sii«hM· UiMr d·» JCspasität O^ bei eine« SlngaBfnlfBjMl lull Volt let. Bs folgt dar*»·, da·· fur ·1μ sritatl«· IlMatellMMon earth, has just become 1/2 (E - V ^) volt. D «mean charging current 1 ■ (E -r O 2R, the dasu necessary ia-f, through the faöm · the capacity C and dl · time daaer Ύ every period T beetle **, if there“ potential de ”point · B q fleioh ♦! Volt 1 · «. The charging metro» mentioned is equal to C ^ (I - V ^) 2 T »while 1/2 (S dl · 9p« .wmnn »i« sii «hM · UiMr d ·» JCspasity O ^ with a "SlngaBfnlfBjMl lull volt let. Bs it follows *" ·, since ·· for · 1μ sritatl «· IlMatellMM
des Bittleren Udestroms gelten musst T- 1/2.CqJRo. Ounetlg« Werte für den mittleren Ladestrom Bit Buckeioht auf «in gut·· Sigaal-Hauecb-Verhiltnis und auf die erforderliohe Schaltleistung liegen iwisoh··of the bitter Udestrom must apply T- 1 / 2.C qJ R o . Ounetlg "values for the average charging current Bit Buckeioht" in good ·· Sigaal-Hauecb ratio and the required switching capacity are iwisoh ··
I1HK. 31o2.I 1 HK. 31o2.
1 uA und 1 bA.1 uA and 1 bA.
Sa in der Schaltungsanordnung nach Pig. 3 «lie Streukapazititen zwischen den Abflusselektroden und den Ibrelei:troden derSa in the circuit arrangement according to Pig. 3 «lie stray capacitances between the drainage electrodes and the Ibrelei: troden der
onon
veranlasst das Vorhandensein dieser Streukapazität nicht irehr zur Sch:— wirkung, weil diese Streukapazitäten nunmehr gleichzeitig als Speicherkapazitäten Kirksan sind. Auseerdem wird durch die Vjerv/eniunj,' van Feldeffekt-Transistoren als Schaltung3aittel sichergestellt, dass der Lade-does not cause the presence of this stray capacitance to Sch: - effect, because these scatter capacities are now at the same time as storage capacities Kirksan. In addition, the Vjerv / eniunj, 'van field effect transistors as a circuit 3 a means ensures that the charging
" bzw. Itotladestroa einer ersten Kapazität nahezu nicht Ton den üitlade-"or Itotladestroa a first capacity almost does not sound the üitlade-
bzw, Ladestroa einer zweiten Kapazität der Anordnung nach Fi3. 3 versohieden ist. Zudem liefert die Verwendung von Feldeffekt-Transistoren in be mg auf die von Bi pol ar trän· is tor en den zusätzlichen Vorteil, dass da· «lektrieohe Sla^ngisignal T. «in· grÄssere Aaplitude aufweisen darf, da die Durchbruchapannunf «wischen Zuflusselektrode und Tot el ektrodi oder Atm Substrat viele Mal· höher ist als die entsnreohende PuroJibrualwpaamme zwischen der Ätitterelektrode und der Basiselektrode eine« IVmMIstors.or, Ladestroa a second capacity of the arrangement according to Fi 3. 3 is differentiated. In addition, the use of field-effect transistors provides the additional advantage that the low-electrical linear signal T. "can have a greater magnitude, since the breakdown voltage between the inflow electrode and Tot el ektrodi or atm substrate many times · higher than the entsnreohende PuroJibrualwpaamme between the Ätitterelektrode and the base electrode has a "IVmMIstors.
hält «in Substrat 5° »·Β· aus Isolieraaterial, da« mit einen oder «ohrorejn OberfX£ohe»gebieten aus Halbleitermaterial versehen 1st oder A&a$ wie la der vorliegenden Ausführung·for· selber aus Halbleitermaterial bestehen kann. Maoa der Erfindung aind in einen Oberfläohengebiet des Substrat· 50 Halbleiter tonen 51 einer leih· von Feldeffek"t-Tra»sis$e*g3 rorgeeehen, wobei eine Abflusselektrode eines Feldeffekt^Tranaiflto^* der Reih· sur Ladungsübertragung mit der Zuflusselektrode de· niohs^ folgenden Feldeffekt-Transiatora der Reihe verbunden ist, da jede derholds "in substrate 5 °» · Β · from Isolieraaterial as "provided with one or" ohrorejn OberfX £ height "areas of semiconductor material 1st or A & a $ as la the present version · for · can be made of semiconductor material itself. Maoa of the invention aind in a surface area of the substrate · 50 semiconductor clays 51 a loan · von Feldffek "t-Tra» sis $ e * g3 rorge go, whereby a drain electrode of a field effect ^ Tranaiflto ^ * the series of charge transfer with the inflow electrode of the niohs ^ following field effect transiatora of the series is connected, since each of the
dargestellten Zonen 5I sowohl die Abflusselectrode eines Feldeffekt-5I illustrated zones both the outflow Electro d e a field effect
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BAD ORIGiMALBATH ORIGiMAL
PHN. 3102.PHN. 3102
Twin»ie tor· als auch die Zuflusselektrode des nächstfolgenden Feld- #rffekt-Trai»i störe bildet. Die Tbrelektroden 52 sind mit einer ler Kvtallbahnaa 53 und $4 verbunden und gehören dadurch den (denj elektrischen Eingang (EingÄngen) tür die Steuersignal β zu, die duroh die«· tetallbahnen zugeführt werden können.Twin »ie tor · as well as the inflow electrode of the next following field effect trait forms. The Tbrelektroden 52 are connected to a ler Kvtallbahnaa 53 and $ 4 and characterized belong to the (Denj electrical input (inputs) the door control signal β to the duroh the "may be supplied tetallbahnen ·.
Di» Halbleitervorrichtung hat eine gedrängte, einfache Struktur, wobei die pro Sichereinheit eri'orderliohe Oberfläche klein iet, da. jede opeiohereinheit durch nur einen Feldeffekt-Transistor gebildet wird..The semiconductor device has a compact, simple one Structure, whereby the surface area required per security unit is small iet, there. each opeioheinheit formed by only one field effect transistor will..
Durch jede der Leitbahnen 53 und 54 sind die Torelektroden $2 «iner Anzahl Ton Feldeffekt-Transistoren derart miteinander verbunden, da·β ein· «olche Anzahl τοη Feldeffekt-Transistoren nioht awei aufeinanderfolgende Feldeffekt-Transistoren enthält. Dabei kann •in gleich·· Itvmmrvignal gleichzeitig dan Torelektrcden rersohiedener Feldeffekt-Trejieie.toren zugeführt werden, so daes eine bee ehr Ink te Ansah-1 vom Schaltepannung«queilen genügen kann.Through each of the conductive lines 53 and 54, the gate electrodes are $ 2 "iner number sound field effect transistors connected to each other, since a · β ·« olche number τοη field effect transistors nioht contains Awei consecutive field effect transistors. In the process, lower field-effect gates can be fed to the gate electrodes in the same time at the same time, so that an even more in-depth view of the switching voltage can suffice.
In d*r vorliegenden Au«fi3hrungBfor· sind die Torelelctroden 52 aufeinanderfolgender Teldeffekt-Traneietoren abwechselnd nit Α·τ L«itbahn 53 und dar Leitbahn 34 ^rbunden. Infolgedeesen weist die Reih« tob F«ld*ff«kt-Tran«lator«n aufeinanderfolgend·, aneinander angreniende Gruppen gleicher Anzahlen Ton owei aufeinanderfolgenden FeIdeffekt-Traneistoren auf, wobei die Torelektroden der, verschiedenen Qrupren cugehorenden, aber in der Gruppe dieselbe Ordnungosahl^aufwei-•enden Transistoren eiteinander Terbunden sind.In d * r present Au "fi3hrungBfor · are the Torelelctroden nit 52 consecutive Teldeffekt-Traneietoren alternately Α · τ L 'itbahn 53 and illustrates conductive line 34 ^ rbunden. As a result, the series of F «ld * ff« kt transformers has n consecutive, adjacent groups of the same number of tone or two consecutive field effect transistor, the gate electrodes of the different quarters belonging to the same group but having the same order ^ having transistors are connected to one another.
Biese Weise der Durchverbindunj ergibt «in günstiges KoaproiEise zwischen der Anxahl anzuwendender Schaltspannungaquellen einerseits und der Ver*ögeruag*zeit pro Speiohereinheit andererseits.This way of through-connection results in a favorable one Coordination between the number of switching voltage sources to be used on the one hand and the delay time per storage unit on the other.
909845/U63909845 / U63
BADBATH
Huf. 3132.Hoof. 3132.
Bs sei in diesen Zusammenhang bemerkt, dass die Verzögerungszeit pro Speichereinheit gerade proportional zu der Anzahl von Feldeffekt-Transistoren pro Gruppe ist, die gleichzeitig Information besitzen·It should be noted in this context that the delay time per Storage unit is precisely proportional to the number of field effect transistors per group that simultaneously have information
Di« zweite oder Speicherkapazität wird duroh die Kapazität zwisohen der Torelektrode 52 und der Oberfla'chenzone 51 gebildet, dl· duroh die Isolier3Ohioht 55 voneinander getrennt sind, welche die Halbleiteroberfläche bedeckt. Weiterhin befindet sich die Torelektrode 52 über der an der Halbleiteroberfläche angrenzenden ICanalzone 56, die zwischen den Oberfla'chenzonen 51 liegt, welche die Zu- und Abflusselektroden der Feldeffekt-Transistoren bilden.The second or storage capacity is determined by the capacity formed between the gate electrode 52 and the surface zone 51, dl duroh the Isolier3Ohioht 55 are separated from each other, which the Semiconductor surface covered. The gate electrode is also located 52 over the IC channel zone 56 adjoining the semiconductor surface, the lies between the surface zones 51, which are the inflow and outflow electrodes the field effect transistors form.
Die Kapazität zwisohen der Torelektr-.de 52 und der Oberfla'chenzone 5I ist die Innenkapazita't zwischen Torelektrode und Abflusselektrode αββ Feldeffekt-Trameistore. Diese Xnnenkapazit£t ist in diesem Falle daduroh vergro*ssert, dass die Torelektrode 52 oiok nicht nur über der Kanalson· 56 sondern auch über einen? Teil d«f Afc«· flusselektrode 5I erstreckt»The capacity between the Torelectr-.de 52 and the Surface zone 5I is the internal capacity between the gate electrode and Drainage electrode αββ field effect trameistore. This internal capacity is in this case it is enlarged that the gate electrode 52 oiok not only over the canal son · 56 but also over one? Part d «f Afc« · flux electrode 5I extends »
Ss sei bemerkt, dass bei Feldeffekt-Transistoren mit isolierter Torelektrode des gleichen Typs vie die vorerwähnten effekt-Transistoren, die Torelektrode gewöhnlich die -analaon« ü laprt, so dass die Torelektrode sich sowohl etwas über der Abfluseel«lc» trod· als auch ilber der Zuflusselektrode erstreckt, Bei dem beschr!·* benen Feldeffekt-Transistor mit erhöhter Innonkapazität liefjt di© fbr— elektrode jedoch nicht aycuretrisoh zu der Kam !zone, ao dass ψ&β der •in®n Elektrode ein grosserer, forasiagaweiss® «in erheblieh {gt$Baos%v Toil von der Torelektrode bedeokt wird als von der anderen Elatetoad·β It should be noted that in field-effect transistors with an insulated gate electrode of the same type as the aforementioned effect transistors, the gate electrode usually overlaps the analaon, so that the gate electrode is slightly above the drainage hole as well as over it the inflow electrode extends, the beschr! · * enclosed field effect transistor with increased Innonkapazität lie f jt di © FBR electrode but not aycuretrisoh to the Kam zone!, ao that ψ & β of • in®n electrode, a larger, forasiagaweiss® "in Significantly {gt $ Baos% v Toil is covered by the gate electrode than by the other Elatetoad · β
Lie Hai blei tervon-ichttin^ nac: den Fi^· 5 u^^ C kann vollkor.:c.en iurcli ein in :!cr 'I-.lblei tertechnik übliches Verfahren her-Lie Hai blei tervon-ichttin ^ nac: den Fi ^ 5 u ^^ C can fully cor.:c.en iurcli a process usual in:! Cr 'I-.lblei tertechnik
309845/UG3309845 / UG3
Pim. 3152.Pim. 3152.
gestellt werden· Das Substrat 50 besteht z.B. aus η-Typ Silicium.The substrate 50 is made of η-type silicon, for example.
ibliohe Rwtoiaaekierungp- und Diffueionetechniken können -dann :(U,e Pr^T Zonen J1 angebracht werden z.U. mit Abmessungen von 40 χ μη. Die, Breite der Kanalzonen % beträgt z»3. β jus. Die pn-tTbergangeIbliohe Rwtoiaaekierungp- and Diffueionetechniken can -then: (U, e Pr ^ T zones J1 be attached to with dimensions of 40 χ μη. The, width of the channel zones % is z »3. β jus. The pn-T transitions
. xvlsohen den Zonen 5I wn& daEi S&festrai 50 «^strecken sich s.3» über ■ eine Tiefe von -etwa. 2 ;;a ^on der HftlM©itesa"berfliehe» Bie laolierscaioht 55. ''beatehf öiS.' ©ÄS 341iei%Bo^t ?si/ad©3» Silietwsmiteld und hut· unt«e -dar ToTÜlfteüso&Q 52 Qla® Bisfe® tor 30-B<, 0,1 ^e0 Unter den. xvlsohen the zones 5I wn & da Ei S & festrai 50 «^ extend s.3» over a depth of -about. 2 ;; a ^ on der HftlM © itesa "overfliehe» Bie laolierscaioht 55. '' beatehf öiS. ' © ÄS 341iei% Bo ^ t? Si / ad © 3 »Silietwsmiteld und hut · und« e -dar ToTÜlfteüso & Q 52 Qla® Bisfe® tor 3 0 -B <, 0.1 ^ e 0 Unter den
• LeitbaJSaen 53 "u«d-54 isis dio _5aoli@ss©iii©bt 55. fsraugsweis® dieker, s,B-._ 0,5 riß« us uaejf^öneiabt© ^nsl^ilduag aw veplißten. Zu diese« Zveok kennen »u&h Ka'n»lui3's«rbr®oiiss^ s.B8 diffundiert® K&nalunterbreoher verwendet werden. Die ^orelektroden 52 haben a.B. Abmessungen von .38 ζ 38 μ«t während die LeitDehnen 53 und 54 eine Breite von z.B. 1Q μ« aufweisen. Sie bestehen s.S. aus Al oder einem anderen, seeig»·- ten Elektrodenmaterial wie Au und haben eine Dicke von z.B. 0,3 μβ· Die Halbleitervorrichtung kann in üblicher Weise in einer Hülle bekannter Art untergebracht werden* • LeitbaJSaen 53 "u« d-54 isis dio _5aoli @ ss © iii © bt 55. fsraugsweis® dieker, s, B -._ 0.5 riss «us uaejf ^ öneiabt © ^ nsl ^ ilduag aw veplißten. To this« Zveok know are nalunterbreoher used "u h Ka'n"lui3's"rbr®oiiss ^ sB 8 diffundiert® K. the ^ orelektroden 52 have aB dimensions of .38 ζ 38 μ" t while the LeitDehnen 53 and 54 have a width of eg 1Q μ " They consist of Al or some other sea-like electrode material such as Au and have a thickness of, for example, 0.3 μβ.
Sine weitere Ausföhrungsfore eines Peldeffekt-Transiators mit erhöhter Innenkapa2itat ,zwischen Torelektrode und Abflusselektrode wird nachstehend an Eand von Fig. 7 beschrieben. Diener Feldeffekt-Transistor enthält einen Halbleiterkörper 70, in dem sich von der gleiohen Oberfläche her awei Obefflaohenzonen 71 und 72 des gleichen Leitf$hiJ0ceitstyps erstrecken, syisehen welohen Zonen 71 und 72 «iob ein· an diesen Otorflfchenzonsn und an der HalbleiVweb·*«- fliehe angrenzende Kanalzone 73 befindet. Über der Kanalzone 73 erstreckt sioh eine Elektrode 75, die durch eine Isolierschicht JA da- Another embodiment of a pelde effect transistor with increased internal capacity between the gate electrode and drainage electrode is described below at the end of FIG. The field-effect transistor contains a semiconductor body 70 in which, from the same surface, two flare zones 71 and 72 of the same conductivity type extend, which zones 71 and 72 are located on these surface zones and on the semiconductor web. flee adjacent canal zone 73 is located. An electrode 75 extends over the channel zone 73, which is provided by an insulating layer YES .
von getrennt i8t. Nach der Erfindung umgibt mindestens eine der Ober-from separated i8t. According to the invention, at least one of the upper
—->: 949845/US3—->: 949845 / US3
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
- 16 -- 16 -
PBH. 31G-2,PBH. 31G-2,
flfiohenzonen, in diesen Falle, die Abfluaselektrode 72, in den Halbleiterkörper 70 ·1ηβ weitere Oberfla'ohe^one-76f die des dem'der Ober« flächenzonen 7^ und 72 entgegengeeetsteia Leltfä'higkeltBtyps ist. Weiterhin ist die Cberflächensone Tts mit eineis Anschluss!©lter 77 π ehe»:.Flfiohenzonen, in this case, the drainage electrode 72, in the semiconductor body 70 * 1ηβ further surface areas-76f that of the surface zones 7 and 72 opposite to that is capable of being opened. Furthermore, the surface zone Tts with a connection! © lter 77 π ehe »:.
Ik dieser Aus fuhrungsf OS1Di wird «lie li&p&?Ats.t des tTberganges zwischen iien Zoneia 72 und T'6 beautzto Ss ist dabei k dass dieser pE-tTbergjj&ng ins Betriebezws'iaEüd stets inIn this version, OS 1 Di is “lie li & p &? Ats.t of the transition between iien Zoneia 72 and T'6 is used to ensure that this pE-tTbergjj & ng ins Betriebezws'iaEüd is always in
vorgespannt ist. Dies kann dadursii ersie-lt- werden5 iie.Bs - swisehen desa Anschlüssleii&r 17 unc der Torelektrode ?5 @i^® ,po quelle vorgesehen aiai» Häufig iet jedoslis s.-B. fesi P sietoren mit einer niedrigeK "ScMwellenopaanung, "die. Spannung zwiaohesi der !torelektrode und der Abflu»s«l©ktrade derartj, dass der betreffend« pn-tJbergang in der Rfiokwarteipiohtung vorgespannt ist, auch wenn" die Tortlektrode 15 uad d#r Ansohluealeiter 77 direkt miteinander verbunden sind ( vi® In Hg. 1 dargestellt ist)« is biased. This can dadursii ersie-LT are 5 iie.Bs - swisehen desa Anschlüssleii & r 17 unc the gate electrode 5 @ i ^ ®, po source provided aiai »Frequently iet jedosli s S.-B.? fesi P sietoren with a low K "ScMwellenopaanung," the. The voltage between the gate electrode and the drainage is made in such a way that the pn-t transition in question is biased in the refiokwarteipiohtung, even if the gate electrode 15 and the connection conductor 77 are directly connected to one another (vi® in ed . 1 is shown) «
In der vorliegest 5--??'ihxungsforB ist weiterhin die r Zuflusselektrode 71 mit einem Anschlusβleiter 78 und die Abfluaselek-In the present 5 - ? ? 'ihxungsforB r is still the inlet electrode 71 with a Anschlusβleiter 78 and Abfluaselek-
trode 72 mit einem Anachlusaleiter 79 versehen. Auch dieser Peldeffekt-Transietor kann vollständig durch ein in der Kalbleitertecknlk übliches Verfahren hergestellt Herden«trode 72 is provided with an anachlus conductor 79. Also this pelde effect transit door can be completely through a common practice in the Kalbleitertecknlk Method made herds «
Sb wird einleuchten» dass mit einer Anzahl von Feldeffekt-Transistoren naoh Flg. 7 in 4«r an Hand der Flg. 5"beschriebene» V·!·· ela· Halbleitervorrichtung naoh der Erfindung aufgebaut wer· den kann. Be können dabei aufeinanderfolgende Feldeffekt-Transistor·» , der Reihe über Leiterbahnen 78, 79 miteinander verbunden werden oder auch kann dl· Abflusselektrode 72 ausserden die Zuflusselektrode 7tSb will make sense of that with a number of field effect transistors naoh Flg. 7 in 4 «r on the basis of the Flg. 5 "described» V!! Ela semiconductor device constructed according to the invention can. Successive field effect transistors can be used here · » , the row are connected to one another via conductor tracks 78, 79 or dl · outflow electrode 72 can also be inflow electrode 7t
909845/U63 BAD OfflG.NAL909845 / U63 BAD OfflG.NAL
PHIi. 3102.PHIi. 3102
"de* nächstfolgenden Feldeffekt-Transistor· bilden. ■ . . Bei den Ausfuhrungsforaen nach den Fir. 5» 6 und 7"de * form the next field-effect transistor. ■. . In the execution fora according to the Fir. 5 »6 and 7
4,8t das Substrat «it einen nioht dargestellten Anschluss leiter versehen, um in Betrieb die pn-tTbergSnge zwisehen den Zu- und Abfluaselektroden taoA de« umgebenden Halbleitergebiet in der Kehrrichtung vorspannen zu können. Ein solcher Anschlussleiter kann z.B. auf der Oberseite aber auch auf der Unterseite dee Halbleiterkörper oder des Substrat· angebracht «erden. Ia letzteren Falle ist ea vorteilhaft, ein Substrat 10 Bit niedrigem spezifischem Widerstand zu verwenden, auf den ein· «pitaktische Schicht des gleichen Leitfähigkeitstyp· aber ait hoher·« speaifisoheff Widerstand angebracht ist (Pig. 7J.4.8t the substrate is provided with a connection conductor not shown in order to be able to bias the pn-tTbergSnge between the supply and drainage electrodes and the surrounding semiconductor area in the reverse direction during operation. Such a connection conductor can, for example, be grounded on the top but also on the bottom of the semiconductor body or of the substrate. In the latter case, it is advantageous to use a substrate with a 10-bit low specific resistance on which a pitaxial layer of the same conductivity type but with a high specific resistance is applied (Pig. 7J.
Eine andere Ausfuhrungs forta einer lialbleitervorrichftyng nach der Erfindung, von der in den Fig. B und 9 «in Teil darg·- It ist, enthalt «in« Reihe von Feldeffekt-Transistoren, wobei die .-;il Abflusaeleitroden Binde·tens eines Feldeffekt-Transistor·Another execution forta a lialbleitervorrichftyng according to the invention, of which in Figs. B and 9 «shown in part · - It is, contains “in” series of field effect transistors, the .-; il Abflusaeleitroden binding a field effect transistor
rfliohensonen 81 und 62 de· «inen Leltf&higkeitstyps gebil- _ ,: di· durch eine Kanalsone 83 des einen Leitfähigkeit·typ· ■it :■ ^bunden sind, v£hrend die Torelektrode 84, S6 eine anrfliohensonen 81 and 62 de · "inen Leltf & higkeitstyps gebil- _: di · by Kanalsone 83 of one conductivity type · · ■ it: ■ ^ are attached form v £ while the gate electrode 84, S6 at
der i.. tu 3 atigrenzende Zone des entge^ngesetzten Leitf£higkeita-the i .. do 3 ati-limiting zone of the opposite conductivity
typa ie ν *Ssn· 64, 36 duroh «inen pn-übergang 85, 37 ▼on dertypa ie ν * Ssn · 64, 36 duroh «in a pn transition 85, 37 ▼ on the
Bie Ibrelektrode 84, 86 hat zwei Teile, von denen ein •roterer «ira ^orfllehessone 84 iatf di· an der HalbleiteroberflSoh· 83S as d«r *Hsii die Sa- n®& .?"=ia?4eselektroden 80 und 81 anliegen, eine &ΟΣ- beiden !©tztsenaanten ELek-iE:otä©n 80 und 81 d,h. die Elektrode 80 UEgSb'io Da-it;rc?Sa kann in einfaoher Weise erzielt werden, das3 die Kanalcone £i auf der der Elektrode o1 sugewarädten Seite breiter ist al·Bie Ibrelektrode 84, 86 has two parts, one of which • redder "ira ^ orfllehessone 84 iat f di · at · HalbleiteroberflSoh 83 S as d" r * HSII n® the Sa- &.? "= Ia? 4eselektroden 80 and 81 are applied, one & ΟΣ- two! © tztsenaanten ELek-iE : otä © n 80 and 81 i.e. the electrode 80 UEgSb'io Da-it; rc? Sa can be achieved in a simple manner that the 3 canal cone £ i the side facing the electrode o1 is wider than
909845/U63909845 / U63
PHH. 31.32.-PHH. 31.32.-
auf der der Elektrode 00 zugewandten Seite. Dice hat den Verteil, da»· die Innenkapazitat zwischen der Zone 84 und der. Elektrode 81 höher ist als die Innenkapazität zwischen der Zone 84 und der Elektrode 30«on the side facing the electrode 00. Dice has the distribution that »· the internal capacity between zone 84 and the. Electrode 81 is higher as the internal capacitance between zone 84 and electrode 30 «
Vorzugsweise wird in der Halbleitervorrichtung naoh der Erfindung die Elektrode 60 als Zuflusselektrode und die Elektrode Gi al· Abflusselektrode verwendet, in welches Falle die höhere der beiden Innwkapazitäten als zweite oder Speicherkapazität wirksam ist., Si··· Mahl der Zu- und Abflusselektroden hat weiterhin den Vorteil, dass ic Betriebszustand die elektrische Feldstärke in der von der Zufluss- bi* zur Abflusselektrode breiter werdenden Xfyiälzone 83 einen gLeichsfesigjren Wert aufweist, wodurch die gute Wirkung des Feldeffekt-Transistor· begünstigt wird. Preferably, in the semiconductor device near the Invention the electrode 60 as a feed electrode and the electrode Gi al · drainage electrode used, in which case the higher of the two Innwcapacities as a second or storage capacity is effective., Si ··· The feed and discharge electrodes also have the advantage that ic Operating condition the electric field strength in the area of the inflow bi * to the drainage electrode widening Xfiälzone 83 an equilibrium Has value, whereby the good effect of the field effect transistor is promoted.
Der zweit· Teil 86 der Torele.ktrod· G4, C6 uegibt im de· HalbleiteroberflXckengebiet da· Gebiet des einen Leitfähigkeit«- type, da« durch die Kanal zone 83 und die Zu- und Abflusselektofoden 60 uad 81 gebildet wird. Der svelte Teil G6 ist duroh den pn-tTb«r&uig &f ntlMi ervChntea Gebiet des «iaea Leitfähigkeit·type getrennt*The second part 86 of the gate electrode G4, C6 gives the area of the one conductivity type in the semiconductor surface area, since it is formed by the channel zone 83 and the inflow and outflow electrodes 60 and 81. The svelte part G6 is separated by the pn-tTb «r & uig & f ntlMi ervChntea area of the« iaea conductivity · type *
Ik Qe^ensatz zu dem bei Feldeffekt-Transistoren Üblichen Verfahren wird in dieser Ausführung»form der Halbleitervorrichtung naoh der Erfindung der Teil 86 der !Torelektrode nicht als aktiver Ifeil de« Feldeffekt-Tranaistors verwendet. Dadurch kann der Teil ß6 ein Oberflachengebiet oder ein Substrat bilden, in dem verschiedene Feld« effekt-Transistoren angebraoht werden können, ohne dass weitere Vorkehrungen notwendig sind, ua'diese Feldeffekt-Transistoren gegsncin«· ander zu ioolieren , Dabei wird die Zone S4, die mit einem Ansohlusoleiter 89 versehen ist, als aktive Torelektrode verwendet, d&r duroh die L-eitbahxien 90 und 91 di· iteuersxGrnale zu^efiüirt werden können.This is the equivalent of what is customary in field-effect transistors In this embodiment, the method becomes the form of the semiconductor device After the invention, part 86 of the gate electrode was not an active part de «field effect tranaistors are used. This allows the part ß6 a Form a surface area or a substrate in which different fields « Effect transistors can be added without further precautions being necessary, including those field effect transistors «· other to ioolieren, the zone S4, which is connected to a connecting conductor 89 is provided, used as an active gate electrode, d & r duroh the L-eitbahxien 90 and 91 di itertxGrnale can be met.
. · PHN. 3182.. · PHN. 3182.
Da· Substrat 86 kann über einen nioht dargestellten Anschlussleiter ■it eiaiee.Peztigepotfmtial verbunden werden. Das Substrat kann auch nicht.angeschlossen und somit schwebend, dass heisst.nicht mit einem Punkt der Schaltung verbunden durch welche Verbindung das Potential des Substrate von dem Wert, den das Substrat ohne diese Verbindung haben wurde, abweichen würde, gelassen werden.The substrate 86 can be connected via a connecting conductor, which is not shown ■ It can be connected with any potential. The substrate can also not.connected and thus floating, that means.not with one Point of the circuit connected by which connection the potential of the substrate of the value that the substrate without this compound would have been, would deviate, be left.
. Auf der EalbleiteroberflSfrh· öS befindet sich eine Isolierschicht. 93t auf. der Leitba)inehS9 bis 92 angebracht sind. Die Leitbahnen 92 verbinden dabei je eine Abfluseelektrode 31 eines Feldeffekt-Transistor» der Reihe mit der· Zuflusselektrode 80 des nächst-.folgenden Feldeffekt-Transistor· der Reihe.. There is one on the EalbleiteroberflSfrhöS Insulating layer. 93t on. the Leitba) inehS9 to 92 are attached. the Conductors 92 each connect a drainage electrode 31 of a field effect transistor » of the row with the inflow electrode 80 of the next Field effect transistor · the series.
Es sei bemerkt, dass die Torelektrode 84 auch eine erohmal·, ringförmige oder anderswie geschlossen· Geometrie aufweisen kann, wobei s.B. ortlioh eine Verbreiterung vorgesehen ist, um die Torelektrode Bit einem Ansehlussl«lter versehen su können. Auf dies· Weise kann die Kanalzone 83 wenigstens ortlich eine'sehr gering· Läng· aufweisen, wodurch der Widerstand zwischen der Zufluss- und der Abflue«elektrode gering ssin kamt«It should be noted that the gate electrode 84 also has a erohmal ·, ring-shaped or otherwise closed · geometry can, where s.B. ortlioh a widening is provided to the The gate electrode bit can be provided with a connection filter. On this· In this way, the canal zone 83 can at least locally have a very small length which increases the resistance between the inflow and outflow electrodes low ssin came "
Eine weitere Ausführung«!iform einer Halbleitervorriohtung nach der Erfindung, von der in flg. 10 und 11 ein Teil dargestellt ist, enthält auch Feldeffekt-Transistoren, bei denen die Zu- und Abflusselektroden Oberflächensonen 100 und 101 des einen Leitfähigkeitetype sind. Dies· Zonen sind durch die Kanalson· 1C2 des «inen Leitfihigkeitstyps miteinander verbunden. Si« Torelektrode wird duroh »la· an der Kanalaone 102 anliegende Zone 103 d«s entgegengesetzt·« L*itfiChigkeitetyps und durch eine mit der Zone 103 verstunden· OberflSohensone 104 gebildet, die auch des entgegengesetzten Leitfähigkeit·typ·Another embodiment of a semiconductor device according to the invention, of which in flg. 10 and 11 a part is shown is, also contains field effect transistors, in which the inflow and outflow electrodes Surface sensors 100 and 101 of one conductivity type are. These zones are of the conductivity type due to the channel sonic 1C2 connected with each other. Si «gate electrode is duroh» la · Zone 103 adjacent to cannon zone 102 is the opposite of the type of capacity and through a communicating with the zone 103 · OberflSohensone 104 formed, which also have the opposite conductivity type
BADOR1G1NALBADOR 1 G 1 NAL
γη::. 31'-2.γη ::. 31'-2.
ist. Bei dieser Ausführungsfonn wird die Tatsache benutzt, dass in der Anordnung die Torelektroden mehrerer FeJ^effekt-Transistaren miteinander verbunden sind. Solche miteinander verbundenen Feldeffekt-Transistoren lassen sich in der gleichen Zone IO3 anbringen. Die unterschiedlichen Zonen I03 sind dabei in üblicher Weise dadurch' jegeneinancier isoliert, dass ein Substrat 105 des einen Leitfähi^eit3typs verwendet wird, auf den eine «pitaktische Schicht 103 des entgegengesetzten Leitfähigkeitstype angebracht ist, wobei weiterhin Isolierzonen 106 desis. This embodiment makes use of the fact that in the Arrangement of the gate electrodes of several FeJ ^ effect transistors with one another are connected. Such interconnected field effect transistors can be installed in the same zone IO3. The different Zones I03 are thereby 'mutually independent' in the usual way isolates that a substrate 105 of the one conductivity type uses on which a "pitactic layer 103 of the opposite conductivity type is attached, further isolation zones 106 des
einen Leitfähigkeitatyps bis in das Substrat'IG5 diffundiert sind. Dioa conductivity type up to the substrate'IG5 are diffused. Dio
_ Die Zonen I03 sind ferner mit einem nicht dargestellten_ The zones I03 are also marked with a not shown
Anschlussleiter versehen, duroix den Steuersignale den Texelektroden zugeführt werden können.Provided connection conductors, duroix the control signals to the Texelectrodes can be fed.
Torelektroden unterschiedlicher Peldefrekt-Transistoren können die Zonen 103 nit eines uiederohmigen Teil I07 versehen werden, der vorzugsweise nieht aa de· Substrat IC5 angremt, da, sonst dl« Kapazitätt «wischen ilen \ Zonen K3 tmd den 3ubstrat IO5 durch das Vorhandensein des niederohnigenGate electrodes of different transistors may Peldefrekt the zones 103 nit uiederohmigen a part are provided I07, preferably nieht aa de · substrate IC5 angremt, ilen "wipe since, otherwise dl" Kapazitätt \ Zones K 3 tmd the 3 substrate IO5 by the presence of the low-resistance
108 versehen, auf der ein Küster von Leiterbahnen 109 angebracht ist, die durch Fenster in der Isolierschicht dt den Zu- und Abflueselektroden 100 und 101 einen Kontakt herateilen. Kittels der Leiterbahnsa108 provided, on which a sexton of conductor tracks 109 is attached, through windows in the insulating layer dt the inlet and outlet electrodes 100 and 101 share a contact. Gown of the ladder tracksa
109 sind die Feldeffekt-Transistoren reihenmäaaig angeordnet, wobei jede der Leiterbahnen I09 die Abflusselektrcde 101 eines in einer Zon· pder Insel 103 liegenden Feldeffekt-Tranaistor3 pit der Zuflusselektrode 100 eines in einer anderen Zone 103 liegenden Feldeffekt-Transistor«109 the field effect transistors are arranged in a row, with each of the conductor tracks I09 the drainage electrode 101 of one in a zone Field-effect transistor 3 pit of the inflow electrode lying on island 103 100 of a field effect transistor located in another zone 103 «
wMnd"· 90984 wMnd "· 90984
■ ' 'Öle an Hand der Fi ο 10 und 11 beschriebenen Feldeffefct-■ '' Oils using the field effects described in Fi ο 10 and 11
~Transistoren haben, einen iytuaetrisehen Aufbau. Dies bedeutet, dass die Innenkapazitit zwischen der Torelektrode und der Zufluaaelektrode annChftrnd gleich der Innenkapaaitat zwischen der Torelektrode und der Abflueselelttrade oder sogar grosser als diese ist. Obgleich dies die gute Wirkung der Halbleiteryorrichtuns nioht oder nahezu nioht beeinträchtigt, werden vorzugsweise Feldeffekt-Transistoren asymmetrischer Struktur ver-■ wendet, bei denen die Innenkapaaitat zwischen Torelektrode und Abfluss« . elektrode die gröseere ist. Dies kann a,3. dadurch erzielt werden, dass die Feldeffekt-Transietaren der Torrichtung nach don Piζ. 10 und 11~ Transistors have a typical structure. This means that the Internal capacitance between the gate electrode and the inlet electrode equal to the internal capacity between the gate electrode and the Abflueselelttrade or even larger than this. Although this is the good one Effect of the semiconductor device is not or almost not impaired, field effect transistors of asymmetrical structure are preferably used in which the internal capacitance between the gate electrode and the drainage «. electrode is the bigger one. This can be a, 3. can be achieved in that the field effect transietars in the direction of the gate towards don Piζ. 10 and 11
durch Feldeffekt-Transistoren ersetzt werden, Von denen die Fig. 12 und 13 einen seigern In diesen Fig. 12 und 13 sind entsprechende Teile deutlichkeitshalber alt den fieloaen Bezugesiffem bezeichnet wie in den Fig. 10 und 11. Bei dieser Aueführungeforc ist die Zuflusselektrode 1OO erhebliok kleiner als die Abfluss elektrode 101, während die JCaaslBone 102.auf der der Abflusselektrode 101 »ugewandten Seite breiter ist als auf der anderen, der Zuflusselektrode IOC zugewandten Seite.be replaced by field effect transistors, of which FIGS. 12 and 13 a seigern In these FIGS. 12 and 13, corresponding parts are for the sake of clarity old denotes the felloaen reference as in the Figs. 10 and 11. In this embodiment, the inflow electrode is 100 significantly smaller than the drain electrode 101, while the JCaaslBone 102. on the side facing the drainage electrode 101 »is wider than on the other side facing the inflow electrode IOC.
Bs wird einleuchten, dass die Erfindung sich nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt und dass den Fachmann innerhalb des Hahnen* der Erfindung viele Abarten zur Verfugung otehen. Ee können B.B. sowohl Feldeffekt-Transistoren Dit einer η-Typ Kanalzone als auoh •it einer p-Typ KanalKone.verwendet werden. Weiterhin sind sowohl Feldeffekt-Transistoren des Bereicherungstyps als auch des Veraraungetypa anwendbar. Ferner kann die in Fig, 3 dargestellte Schaltung vorteilhaft benutzt werden, um in üblicher Weise ein Filter für elektrische Signale tu bilden. Bei Verwendung von sehr vielen Einheiten in der Schaltuagsreihe nach Fig. 3 können etwaige LadungsVerluste durch das AnbringenIt will be clear that the invention is not restricted to the examples shown and that many variants are available to those skilled in the art within the scope of the invention. Ee can BB both field-effect transistors it a D η-type channel region as AUOH • it a p-type KanalKone.verwendet be. Furthermore, both field effect transistors of the enrichment type and of the storage type can be used. Furthermore, the circuit shown in FIG. 3 can advantageously be used to form a filter for electrical signals tu in the usual manner. If a large number of units are used in the circuit arrangement according to FIG
■:Ώ\ 31-2. ■: Ώ \ 31-2.
eine3 oder mehrerer üblichen Ladungsverstärker in der Reihe kompensiert werden. In Kombination mit der beschriebenen Schaltungsreihe können auch Eingangs- und Au3gangskrei3e üblicher Art verwendet werden. Ferner können zwei oder mehr der erwähnten Schaltun^sreihen parallel mit ;^eineinsamen Eingängen und/oder gemeinsamen Au3gangen geschaltet werden.one or more usual charge amplifiers in series compensates will. In combination with the circuit series described Input and output circuits of the usual type can also be used. Furthermore, two or more of the mentioned series of circuits can be parallel with; ^ isolated inputs and / or shared outputs will.
Weiterhin kann bei Feldeffekt-Tranaistoren mit eiaer durch einen pn-übergang von der Kanalzone getrennten Torelektrode die "' Kapazität zwischen Torelektrode und Abflusselektrode durch Verwendung zusätzlicher Oberflachenzonen vergxösaert werden, die z.B. in einenFurthermore, with field effect transistors with eiaer the gate electrode separated from the channel zone by a pn junction "'Capacity between gate electrode and drainage electrode through use additional surface zones, e.g. in a
Gberflächenteil der Torelektrode .oder ganz oder teilweise in der Abflueselektrode liegen und mit der Abfluss- bzw. Torelektrode verbunden sind.Part of the surface of the gate electrode. Or completely or partially in the drainage electrode and connected to the drain or gate electrode are.
All V
.Germanium oder 1 ü Verbindungen τβη/enden und auch andereAll V
.Germanium or 1 ü compounds τβη / end and also others
Die Kanal zone lässt «ich örtlich verjüngen durch die bringung weiterer Ilalbleitersonen eo dass die Kanalzone' durch die de® pn-tTbergang der Torelektrode zugehörenden Yerannungssohlohten feie «rätt an der VerjüngunGsetelle gesperrt wird. Auf dieee '..'eise kann der DuxqIi«' otichpunkt (pinch-off point) in Sichtung von der AbfluB3elektrc>d® auf die Zuflusselektrode verschoben werden, wodurch die Kapazität zwischen der Torelektrode und der ZufluBselelctrnde zugunsten der zwischen Tor·» elektrode und Abflusselektrode verringert wird.The canal zone can be rejuvenated locally by the Bringing more Ilalbleitersonen eo that the canal zone 'by the de® pn-t junction of the gate electrode belonging to the transition soils is blocked at the rejuvenation point. On the '..' otherwise the DuxqIi can «' Pinch-off point in sighting of the outflow electrc> d® the inflow electrode can be moved, reducing the capacitance between the gate electrode and the inlet electrode in favor of the between gate · » electrode and drainage electrode is reduced.
• SAD ORIGfNAL 90984S/14SS• SAD ORIGfNAL 90984S / 14SS
Claims (1)
8«. . . Halbleitervorrichtung naoh Aaspruoh 6 oder 7, dauurohtor ·, which also forms the inflow electrode of the next following field- • ■ - «ffekt ^ TraMietorg in the series.
8th". . . Semiconductor device naoh Aaspruoh 6 or 7, dahuroh
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