DE2042086B2

DE2042086B2 - Kapazitiver speicher

Info

Publication number: DE2042086B2
Application number: DE19702042086
Authority: DE
Inventors: Frederik Leonard Johan Eindhoven Sangster (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1969-09-06
Filing date: 1970-08-25
Publication date: 1977-06-23
Also published as: NL6913618A; FR2060433B1; DE2042086A1; GB1328563A; JPS5213063B1; DK125668B; FR2060433A1; SE371519B; BE755785A; ES383399A1; US3671771A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kapazitiven Speicher mit einer Reihe von Speicherkondensatoren und Transistoren, wobei jeder der Speicherkondensatoren zu der Kollektor-Basisstrecke eines Transistors parallel geschaltet ist, und wobei zu mindestens einem der Speicherkondensatoren ein Ladungsverstärker parallel geschaltet ist, der einen ersten und einen zweiten Hilfstransistor und einen ersten und einen zweiten Hilfskondensator enthält, wobei die Reihenschaltung der Basis-Emitter-Strecke des ersten Hilfstransistors und des ersten Hilfskondensators zu dem Speicherkondensator parallel geschaltet ist und wobei der Kollektor des zweiten Hilfstransistors mit dem Emitter des ersten Hilfstransistors verbunden ist. Kapazitive Speicher werden oft zur Verzögerung von

z. B. Video- oder Audiofrequenzsignalen verwendet. Dabei ist es erforderlich, daß die Ladung, die in einem der Kondensatoren aus der Reihe vorhanden ist, möglichst verlustfrei auf einen folgenden Kondensator aus der Reihe übertragen wird.

Bei einem bekannten kapazitiven Speicher dieser Art (siehe die niederländische Patentanmeldung 67 11 463) sind aufeinanderfolgende Kondensatoren aus der Reihe von Kondensatoren über je die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors miteinander verbunden. Die vom Kollektorkreis abgekehrten Anschlußenden der Kondensatoren sind mit den Basis-Elektroden der entsprechenden Transistoren verbunden. Die Basis-Elektroden der Transistoren sind gruppenweise miteinander verbunden, wobei sie Basisverbindungspunkte bilden, denen Steuersignale zugeführt werden, wobei die Steuersignale entsprechend den Rangnummern der Basisverbindungspunkte mit ansteigender Phase gegeneinander versetzt sind. Wie in der betreffenden Patentanmeldung erwähnt wurde, wird nun für Eingangssignale, die im Intervall

-E<Vi<+E

liegen, wobei E die Amplitude des Steuersignals darstellt, eine lineare Beziehung zwischen dem Spannungsabfall Δ V über dem Speicherkondensator aus der ersten Stufe des Speichers und dem dieser ersten Stufe zugeführten Eingangssignal bestehen. Im erwähnten Intervall wird Δ Küber den erwähnten Kondensator das Intervall

0<Δν<+Ε

durchlaufen. Wenn das Eingangssignal V; gleich 0 V ist, wird der Spannungsabfall Δ V= '/2 E Volt über dem Kondensator der ersten Stufe sein, welche Spannung nachstehend als Nullpegel bezeichnet wird. Wenn das Eingangssignal V, gleich — E Volt ist, wird der Spannungsabfall Δ V über dem Kondensator der ersten Stufe gleich 0 Volt sein, welche Spannung nachstehend als Spitzenpegel bezeichnet wird.

Wenn die Reihe von Kondensatoren in diesem bekannten kapazitiven Speicher groß ist, wird die befriedigende Wirkung des Speichers dadurch gestört, daß während der Übertragung von Ladung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kondensatoren aus der Reihe von Kondensatoren Ladung verloren geht, indem der Kollektor-Emitterstromverstärkungsfaktor « der verwendeten Transistoren etwas unter 1 liegt. Dies hat zur Folge, daß der Nullpegel sich langsam aufwärts zu dem Spitzenpegel verschiebt, je weiter die Ladung geschoben wird. Dieser Effekt wird noch dadurch beschleunigt, daß auch die Transistorladeströme nach jeder Stufe im Speicher kleiner werden und zugleich bei den meisten Transistoren auch der Kollektor-Emitter-Stromverstärkungsfaktor α der Transistoren kleiner wird. Nach einer gewissen Anzahl von Stufen, meistens einigen zehn, hat sich der erwähnte Nullpegel über einen derartigen Abstand aufwärts verschoben, daß in den oberen Spitzen des Signals der Transistor außerhalb seines linearen Wirkungsbereiches gelangt, so daß das Signal abgeplattet und somit verzerrt wird. Dies hat zur Folge, daß die zulässige Amplitude des Eingangssignals im Zusammenhang mit der zulässigen Verzerrung des elektrischen Ausgangssignals des Speichers kleiner sein wird, je nach dem die Anzahl Speicherstufen größer wird. Messungen haben ergeben, daß die zulässige Amplitude des Eingangssignals bei Verwendung von 50 Speicherstufen etwa gleich der Hälfte des erzielbaren

Aussteuerbereiches

-e<v,<+e

der ersten Speicherstufe des kapazitiven Speichers ist. Ferner zeigen Messungen an, daß die zulässige Amplitude des Eingangssignals bei Verwendung von 200 Speicherstufen gleich 0 ^geworden ist.

In der erwähnten niederländischen Patentanmeldung werden die genannten Ladungsverluste teilweise dadurch ausgeglichen, daß einer oder mehrere der Kondensatoren aus der Reihe von der Reihenschaltung eines ersten Hilfskondensators und einer während der Übertragung von einem Kondensator auf den anderen Kondensator leitenden Diode überbrückt werden, welche Diode zu der Basis-Emitter-Strecke eines als Emitterfolger geschalteten ersten Hilfstransistors gegensinnig parallel angeordnet ist, während der erste Hilfskondensator von der Basis-Kollektor-Strecke eines zweiten Hilfstransistors überbrückt ist, dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt der Diode und des ersten Hilfskondensators verbunden ist, wobei eine Diode zu der Basis-Emitter-Strecke des zweiten Hilfstransistors gegensinnig parallel geschaltet ist, während der Emitter des letzteren Transistors über einen zweiten Hilfskondensator an einen Punkt konstanten Potentials angeschlossen ist.

Die obenerwähnte Lösung, durch die die genannten Ladungsverluste teilweise mittels eines Ladungsverstärkers ausgeglichen werden, eignet sich zur Anwendung in kapazitiven Speichern, die mit Schaltsignalen betrieben werden, die eine große Amplitude aufweisen. Die obenerwähnte Lösung eignet sich aber weniger gut zur Anwendung in kapazitiven Speichern, die mit kleinen Schaltsignalen von z. B. 3 V betrieben werden, wie dies oft bei integrierten kapazitiven Speichern üblich ist. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, daß die zulässige Amplitude des Eingangssignals von dem erwähnten Ladungsverstärker herabgesetzt wird, was nachstehend noch näher beschrieben wird.

Die Erfindung bezweckt, einen Ladungsverstärker zu schaffen, der den obenerwähnten Nachteil nicht aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Hilfstransistors über eine Diode mit dem ersten Hilfskondensator verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt des ersten Hilfskondensators und der Diode mit einer Emitter-Elektrode des dem Speicherkondensator folgenden Transistors verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den bekannten kapazitiven Speicher,

Fig.2 den Spannungsverlauf der Schaltspannungsquelle 5, .

F i g. 3 eine Spannungstabelle der Kondensatoren C₂,

F i g. 4 den kapazitiven Speicher nach der Erfindung,

F i g. 5 eine Spannungstabelle der Kondensatoren C2, C₃, C₃₃ und Ct des Speichers nach F i g. 3,

Fig.6 einen Teil einer Draufsicht auf einem integrierten Speicher nach der Erfindung,

F i g. 7 einen Durchschnitt gemäß der Linie VII in dem Speicher nach F i g. 6,

Fig.8 einen Durchschnitt gemäß der Linie VIII in dem Speicher nach F i g. 6.

In F i g. 1 wird die Reihe von Speicherkondensatoren durch die Kondensatoren G, C₂, C₃ und C₄ gebildet. Diese Kondensatoren sind über die Emitter-Kollektor-Strecken der Transistoren 71, T₂, T₃ bzw. T₄ miteinander verbunden. Die Basis-Elektroden der Transistoren 71, T₃ und T5 sind mit dem Ausgang t der Schaltspannungsquelle S verbunden, während die Basis-Elektroden der Transistoren T2 und 7} mit dem Ausgang 2 der Schaltspannungsquelle S verbunden sind. Die Emitter-Elektrode des Transistors 71 ist über die Reihenschaltung eines Widerstandes R₀ und einer Signalquelle V₁ mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden. Die Kollektor-Elektrode und die Basis-Elektrode des Transistors Ts sind miteinander verbunden. Der Speicherkondensator C₃ ist von der Reihenschaltung des ersten Hilfskondensators C₃₃ und der Diode D\ überbrückt. Die Basis-Emitter-Strecke des als Emitterfolger geschalteten ersten Hilfstransistors Te ist zu der Diode D\ gegensinnig parallel angeordnet. Der Verbindungspunkt der Diode D\ und des ersten Hilfskondensators C₃₃ ist einerseits mit dem Emitter des Transistors T₄ und andererseits mit dem Kollektor des zweiten Hilfstransistors T₁ verbunden. Die Basis-Elektrode des zweiten Hilfstransistors ist mit dem Ausgang 1 der Schaltspannungsquelle S verbunden. Eine Diode Lh ist zu der Basis-Emitter-Strecke des zweiten Hilfstransistors T₇ gegensinnig parallel angeordnet. Die Emitter-Elektrode des zweiten Hilfstransistors T₇ ist über den zweiten Hilfskondensator C₃₄ mit Erde verbunden. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird an Hand der F i g. 2 näher beschrieben.

Die an den Ausgängen 1 und 2 der Schaltspannungsquelle 5 auftretenden Spannungen sind in den F i g. 2b bzw. 2a dargestellt.

In den Fig.2a und 2b sind ideale Blockspannungen dargestellt. In der Praxis wird die Flankensteilheit der Blöcke jedoch zur Vermeidung von Sättigungserscheinungen der Transistoren des kapazitiven Speichers kleiner gemacht, wodurch Verzerrung des zu verzögernden Signals auftreten könnte. Es wird angenommen, daß im Zeitintervall τι der Spannungsabfall über dem Speicherkondensator C₂ gleich Δ V Volt ist. Im Zeitintervall Ti ist der Transistor T₄ leitend. Der Kondensator C₃ wird aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- 2 VJ) Volt geworden ist, wobei V/gleich der Basis-Emitter-Schwellwertspannung des Transistors T\ und außerdem gleich der Spannung

45. am Übergang zwischen den Dioden D\ und Eh ist. Der erste Hilfskondensator C₃₃ wird im Zeitintervall v\ aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- V₁) Volt geworden ist (siehe F i g. 3). In demselben Zeitintervall wird der zweite Hilfskondensator C₃₄ über die Diode D₂ entladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich Vj Volt geworden ist.

Im Zeitintervall T₂ ist der Transistor T₃ leitend. Der Kondensator C₃ wird entladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E-2Vj)-AVVcAt geworden ist (siehe Fig.3). Im Zeitintervall T₂ ist der Transistor T% gleichfalls leitend. Der erste Hilfskondensator C₃₃ wird entladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- 3 V,)—Δ V geworden ist (siehe Fig.3). Im Zeitintervall T₂ ist der Transistor T₇ gleichfalls leitend, wodurch die Spannung über dem zweiten Hilfskondensator auf (E- V]) Volt gebracht wird. Im Zeitintervall T₂ wird die Spannung über dem Kondensator C₄ auf (E- VJ) Volt gebracht.

Im Zeitintervall T₃ ist der Transistor T₄ leitend.

Dadurch wird der Kondensator C₃ aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator auf (E-2VJ) Volt angestiegen ist, wodurch eine Ladung gleich C₃-AV Coulombs erforderlich ist, welche Ladung dem Konden-

sator C₄ entzogen wird. Außerdem wird der erste Hilfskondensator C₃₃ aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator auf (E- V]) Volt angestiegen ist. Dadurch ist eine Ladung gleich C₃₃ · Δ V+2 V₁ Coulombs erforderlich, welche Ladung gleichfalls dem Kondensator C₄ entzogen wird. Im Zeitintervall τ₃ wird somit insgesamt dem Kondensator C₄ eine Ladung gleich

2Vj+AV-(C₃ + C₃₃) Coulombs

entzogen. Dadurch fällt die Spannung über dem Kondensatopr Ct auf einen Betrag gleich

(E- Vj)-(I + CnIC)AV-IVj

Volt ab (siehe Fig.3). Dies bedeutet, daß die Information Δ V, die im Kondensator C₃ vorhanden war, nach Verstärkung um einen Faktor

auf den Kondensator Cs, übertragen ist. Der Aussteuerungsbereich des Kondensators C₄ ist gleich

(E-V₁)-

Volt. Dies bedeutet, daß der angebrachte Ladungsverstärker diesen Bereich um

2V₁

-33

Volt herabsetzt. Wenn angenommen wird, daß i?=3 V, Vj= 0,5 V und — =2 ist, bedeutet dies, daß der

erzielbare Aussteuerungsbereich von 2,5 V auf 0,5 V herabgesetzt wird.

In Fig.4 ist eine Lösung für dieses Problem veranschaulicht. Der Ladungsverstärker wird durch die Transistoren T₆ und T₇, die Dioden D\ und Lh und die Kondensatoren C₃₃ und C₃₄ gebildet. Der Transistor T₆ ist der erste Hilfstransistor und Tj ist der zweite Hilfstransistor. Der Kondensator C₃₃ ist der erste Hilfskondensator und C₃₄ ist der zweite Hilfskondensator. Zu dem Speicherkondensator ist die Reihenschaltung der Basis-Emitter-Strecke des als Emitterfolger geschalteten ersten Hilfstransistors T₆, der Diode D\ und des ersten Hilfskondensators C₃₃ parallel angeordnet. Der Verbindungspunkt der Diode D\ und des ersten Hilfskondensators C₃₃ ist mit einer Emitter-Elektrode des Mehremittertransistors T₄ verbunden. Der Emitter des ersten Hilfstransistors T₆ ist mit dem Kollektor des zweiten Hilfstransistors T₇ verbunden. Die Diode D₂ ist zu der Basis-Emitter-Strecke des zweiten Hilfstransistors gegensinnig parallel geschaltet. Der zweite Hilfskondensator C₃₄ ist mit dem Emitter des Transistors T₇ verbunden. Üblicherweise wird der Anschlußpunkt A mit einem Punkt konstanten Potentials, z. B. dem Substrat des Halbleiterkörpers verbunden, in dem der Kondensator C₃₄ integriert ist.

In den F i g. 6 und 7 ist gezeichnet, wie der Anschlußpunkt mit dem Substrat des Halbleiterkörpers verbunden ist. Unter Umständen kann aber auch an den Punkt A des Kondensators C₃₄ eine Spannung angelegt werden, die gleich der Summe einer negativen Vorspannung und der am Ausgang 2 der Schaltspannungsquelle S auftretenden Schaltspannung ist. Dies ist mit einer gestrichelten Linie und einer Spannungsquelle E angegeben. Wenn der Kondensator C₃₄ in einem Halbleiterkörper integriert wird, soll üblicherweise dieser Kondensator mit Hilfe einer Diode, welche im gesperrten Zustand gehalten wird, realisiert werden. Dafür ist in diesem Fall die Spannungsquelle E erforderlich.

Der Punkt B des Ladungsverstärkers wird meistens mit dem Ausgang 1 der Schaltspannungsquelle S verbunden; wenn aber große Schaltgeschwindigkeiten und ein Mindestmaß an Verzerrung verlangt werden, ist es erwünscht, daß an den Punkt Beine andere Spannung angelegt wird, die gleich der Summe der negativen Vorspannung und der am Ausgang 1 der Schaltspannungsquelle auftretenden Spannung ist. Die an den Ausgängen 1 und 2 der Schaltspannungsquelle 5 auftretenden Spannungen sind in den F i g. 2a bzw, 2b dargestellt. Es wird angenommen, daß im Zeitintervall Ti der Spannungsabfall über dem Kondensator C₂, der die Information enthält, gleich Δ VVoIt ist. In demselben Zeitintervall ist der Transistor T₄ leitend. Der Kondensator C₃ wird dann aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- Vj) Volt geworden ist (siehe F i g. 5). Der erste Hilfskondensator C₃₃ wird im Zeitintervall τι aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- V]) Volt geworden ist (siehe Fig.5). In demselben Zeitintervall wird der zweite Hilfskondensator C₃₄ über die Diode D₂ entladen.

Im Zeitintervall V₂ ist der Transistor T₃ leitend. Der Kondensator C₃ wird entladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E- V])—Δ V Volt geworden ist (siehe Fig.5). Im Zeitintervall τ₂ ist der Transistor T₆ gleichfalls leitend. Der erste Hilfskondensator C₃₃ wird entladen, bis die Spannung über diesem Kondensator gleich (E-N])-AV Volt geworden ist (siehe F i g. 5). Im Zeitintervall X₂ ist der Transistor T₇ gleichfalls leitend, wodurch die Spannung über dem zweiten Hilfskondensator auf (E- V]) Volt gebracht wird (siehe F i g. 5). Im Zeitintervall τ₂ wird die Spannung über dem Kondensator C₄ auf (E- V]) Volt gebracht (siehe F i g. 5).

Im Zeitintervall τ₃ ist der Transistor T₄ leitend. Dadurch wird der Kondensator C₃ aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator auf (E- V]) Volt angestiegen ist, was eine Ladung gleich C₃ · Δ V Coulombs erfordert, welche Ladung dem Kondensator C₄ entzogen wird. Außerdem wird der erste Hilfskondensator C₃₃ aufgeladen, bis die Spannung über diesem Kondensator auf (E- V]) Volt angestiegen ist. Dies erfordert eine Ladung gleich C₃₃ · A V Coulombs, welche Ladung gleichfalls dem Kondensator C₄ entzogen wird. Im Zeitintervall T₃ wird dem Kondensator C₄ eine Ladung gleich (C+ C₃₃) · A V Coulombs entzogen. Dadurch fällt die Spannung über dem betreffenden Kondensator auf einen Betrag von

C₃₃N

c )

6ο Volt ab (siehe F i g. 5). Dies bedeutet, daß die Information A V, die im Kondensator C₃ vorhanden war, nach Verstärkung um einen Faktor

1 +

auf den Kondensator C₄ übertragen worden ist. Der Aussteuerungsbereich des Kondensators C₄ ist nun

gleich (E- VJ) Volt. Der Aussteuerungsbereich des Kondensators C^ ist durch das Vorhandensein des Ladungsverstärkers um

2 Vj

-33

Volt vergrößert.

Nun wird an Hand der F i g. 6,7 und 8 eine integrierte Ausführung eines kapazitiven Speichers nach der Erfindung beschrieben.

Fig.6 zeigt einen Teil einer Draufsicht auf einen integrierten Speicher nach der Erfindung, insbesondere auf den den Ladungsverstärker enthaltenden Teil. Der Halbleiterkörper 50 enthält eine Anzahl gegeneinander isolierter Inseln 51, in denen Transistoren zum Weiterschieben von Ladung untergebracht sind. Dabei sind als Speicherkapazitäten die Basis-Kollektor-Kapazitäten dieser Transistoren verwendet. Die erwähnten Transistoren haben je eine Basiszone 52 und eine Emitterzone 53. Diese Transistoren bilden eine Reihe, wobei der Kollektor 51 eines Transistors der Reihe über eine Leiterbahn 54 mit dem Emitter 53 des auffolgenden Transistors der Reihe verbunden ist. Ferner sind die Basis-Elektroden 52 aufeinanderfolgender Transistoren der Reihe abwechselnd mit einer der Leiterbahnen 55 und 56 verbunden, über welche Bahnen das Weiterschieben der Ladung gesteuert werden kann. Die Leiterbahnen 54, 55 und 56, die sich auf einer auf der Halbleiteroberfläche vorhandenen Isolierschicht 57 erstrecken, sind über in F i g. 6 mit gestrichelten Linien angedeutete Fenster in der Schicht 57 mit den unterschiedlichen Halbleiterzonen verbunden.

Da sie als Speicherkapazität verwendet wird, soll die Basis-Kollektor-Kapazität der Transistoren verhältnismäßig groß sein. Dies wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Oberfläche der Basiszonen 52 verhältnismäßig groß gewählt wird und diese Zonen 52 ferner teilweise mit einer gleichzeitig mit den Emitterzonen 53 erhaltenen Zone 58 überzogen werden (siehe auch F i g. 7). Dabei überlappen die Zonen 58 einen Teil des Randes der Basiszonen 52, so daß die Zonen 58 unmittelbar mit den Kollektorzonen 57, die den gleichen Leitfähigkeitstyp aufweisen, verbunden sind. Weiter weisen die Basiszonen 52 einen dickeren Teil 59 auf, der außerhalb des wirksamen Teiles der Transistoren liegt und der bis zu einem niederohmigen Teil 60 der Kollektorzonen 51 reicht. Der niederohmige teil 60 ist als eine sogenannte vergrabene Schicht ausgebildet, während der dicke Teil 59 der Basiszone 52 zugleich mit den Isolierzonen 61 erhalten werden kann.

Zur Herabsetzung der Kapazität zwischen dem Emitter und dem Kollektor desselben Transistors, welche Kapazität mit Rücksicht auf das elektrische Übersprechen zwischen den aufeinanderfolgenden Speicherkondensatoren störend sein kann, sind unterhalb der Leiterbahnen 54 diffundierte Zonen 62 angebracht, die zugleich mit den Basiszonen 52 erhalten sind. Die Zonen 62 weisen also den gleichen Leitfähigkeitstyp wie die Isolierzonen 61 auf und stehen mit diesen Zonen durch Überlappung unmittelbar in Verbindung.

Es sei bemerkt, daß ein derartiger integrierter kapazitiver Speicher der oben beschriebenen Art auch in der älteren niederländischen Patentanmeldung Nr. 68 05 704 (PHN. 3 145) beschrieben worden ist.

Nach dem Schaltbild der Fig.4 ist zwischen zwei Transistoren der Reihe, und zwar den Transistoren Γ3 und !4, ein Ladungsverstärker angebracht, zu welchem Zweck der letztere Transistor Tt, mit einem zusätzlichen Emitter versehen ist. Dieser zusätzliche Emitter ist in den F i g. 6 und 7 mit 63 bezeichnet. Der zusätzliche Emitter 63 ist über eine Leiterbahn 70 mit einer zugleich mit den Emitterzonen der Transistoren erhaltenen Zone 71 verbunden, die einen Teil eines Hilfskondensators bildet, der in der Halbleiterinsel 64 untergebracht ist. Die übrigen Schaltungselemente des Ladungsverstärkers sind in den isolierten Halbleiterinseln 65 bis 69 untergebracht. Der erwähnte Hilfskondensator weist neben der Zone 71 eine Zone auf, die zu einem Teil 72 zugleich mit den Basiszonen der Transistoren und zu einem Teil 73 zugleich mit den Isolierzonen 61 erhalten ist, wobei diese Zone von der Zone 71 überlappt wird.

Der Teil 73 grenzt weiter an eine vergrabene Schicht 60. Der Teil 72 ist über eine Leiterbahn 74 mit einer auf der Isolierschicht 57 liegenden Anschlußfläche 75 verbunden, die außerdem mit der Basiszone 76 eines in der Insel 67 liegenden Transistors und mit einer zugleich mit den Emitterzonen erhaltenen Zone 77 einer in der Insel 68 liegenden Diode verbunden ist. Die Emitterzone 78 des letzteren Transistors (siehe auch Fig.8) ist über eine Leiterbahn 79 mit der zugleich mit den Basiszonen der Transistoren erhaltenen Zone 80 der erwähnten Diode und mit der Zone 91 eines weiteren in der Insel 69 liegenden Hilfskondensators verbunden. Die Zone 80 der Diode ist auf übliche Weise über eine zugleich mit den Emitterzonen erhaltene Zone 82 und die Leiterbahn 79 mit der Insel 68 kurzgeschlossen. Der erwähnte weitere Hilfskondensator enthält ferner eine Zone, die zu einem Teil 83 zugleich mit den Basiszonen und zu einem Teil 84 zugleich mit den Isolierzonen erhalten ist und die den Rand der Insel 69 teilweise überlappt, wodurch diese Zone mit dem Substratteil des HaIbleiterkörpers 50 verbunden ist. Dabei reicht der Teil 84 der Diode wieder bis zu einer vergrabenen Schicht 60.

Der Substratteil des Halbleiterkörpers 50 kann über eine Leiterbahn 85 an ein geeignetes Potential gelegt werden.

Die Kollektorzone des in der Insel 67 liegenden Transistors ist auf übliche Weise mit Hilfe einer zugleich mit den Emitterzonen erhaltenen Kontaktzone 86 kontaktiert und über die Leiterbahn 87 mit der Zone 88 einer in der Insel 66 liegenden Diode und mit der Emitterzone 91 eines in der Insel 65 liegenden Transistors verbunden. Die letztere Diode ist auf völlig gleiche Weise wie die in der Insel 68 liegende Diode ausgebildet, wobei die Zonen 88, 89 und 90 den Zonen 77, 80 bzw. 82 entsprechen. Ferner entsprechen die Zonen 91, 92 und 93 des in der Insel 65 liegenden Transistors den Zonen 78,76 bzw. 86 des in der Insel 67 untergebrachten Transistors.

Die Zone 89 der Diode ist über die Leiterbahn 70 mit dem zusätzlichen Emitter 63 und mit der Zone 71 des in der Insel 64 liegenden Hilfskondensators verbunden. Die Basiszone 92 ist über eine Leiterbahn 94 mit der Kollektorzone 51 des dem Mehremittertransistor vorangehenden Transistors der Transistorenreihe verbunden. Die Kollektorzone 65, 93 kann über die Leiterbahn 95 und die Anschlußfläche 96 an eine geeignete Speisespannung gelegt werden.

An die vorerwähnte Anschlußfläche 75 kann eine Spannung gelegt werden/die von der zur Steuerung der Ladungsübertragung an die Leiterbahn 55 angelegten Spannung durch Zusatz einer Gleichstromkomponente abgeleitet ist. Durch Zusatz dieser Gleichstromkomponente kann gesichert werden, daß der als Kapazität verwendete pn-übergang zwischen den Zonen 71 und

709 525/356

72 stets in der Sperrichtung vorgespannt ist, während dadurch auch die Größe dieser Kapazität etwas geregelt werden kann, wodurch die Größe der Ladungsverstärkung eingestellt werden kann. Im Zusammenhang mit dieser Einstellung kann es übrigens erwünscht sein, diese Kapazität statt in integrierter Form auf der Außenseite anzubringen, wodurch die Größe der Ladungsverstärkung innerhalb eines größeren Intervalls gewählt werden kann.

Der beschriebene integrierte Speicher kann völlig auf die in der Halbleitertechnik übliche Weise unter Verwendung üblicher Materialien hergestellt werden; es wird z. B. von einem p-leitenden Siliciumkörper ausgegangen, auf dem eine η-leitende epitaktische Schicht angebracht ist. Durch die üblichen Photoätz- und Maskierungstechniken können dann durch Diffusion üblicher Verunreinigungen, wie Bor und Phosphor, die verschiedenen benötigten Zonen mit üblichen Dotierungskonzentrationen erhalten werden. Die Isolierschicht 57 kann z. B. aus Siliciumdioxyd und/oder Siliciumnitrid bestehen, während die Leiterbahnen aus Aluminium oder einem anderen geeigneten leitenden Material bestehen können.

Der integrierte Speicher kann dann auf übliche Weise in einem üblichen Gehäuse montiert werden.

Es ist einleuchtend, daß sich die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und daß für den Fachmann im Rahmen der Erfindung viele Abwandlungen möglich sind. So können sowohl bipolare Transistoren als auch Feldeffekttransistoren Anwendung finden. Ferner kann die in Fig.4 beschriebene Schaltungsanordnung ζ. Β. vorteilhaft dazu verwendet werden, auf übliche Weise ein Filter für elektrische analoge Signale herzustellen. Auch können in Vereinigung mit der beschriebenen Schaltungsanordnung übliche Ein- und Ausgangskreise verwendet werden. Ferner können bei Integrierung des Speichers z. B. andere Isolierungstechniken angewandt werden. Zum Beispiel kann der Halbleiterkörper aus einem Substrat aus Isoliermaterial bestehen, auf oder in dem eine Anzahl voneinander getrennter Halbleitergebiete angebracht sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kapazitiver Speicher mit einer Reihe von Speicherkondensatoren und Transistoren, wobei jeder der Speicherkondensatoren zu der Kollektor-Basisstrecke eines Transistors parallel geschaltet ist, und wobei zu mindestens einem der Speicherkondensatoren ein Ladungsverstärker parallel geschaltet ist, der einen ersten und einen zweiten Hilfstransistor und einen ersten und einen zweiten Hilfskondensator enthält, wobei die Reihenschaltung der Basis-Emitter-Strecke des ersten Hilfstransistors und des ersten Hilfskondensators zu dem Speicherkondensator parallel geschaltet ist und, wobei der Kollektor des zweiten Hilfstransistors mit dem Emitter des ersten Hilfstransistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Hilfstransistors (T6) über eine Diode (D 1) mit dem ersten Hilfskondensator (C33) verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt des ersten Hilfskondensators (C33) und der Diode (D 1) mit einer Emitter-Elektrode des dem Speicherkondensator folgenden Transistors (TA) verbunden ist.

2. Kapazitiver Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskondensator (C34) einerseits mit dem Emitter des zweiten Hilfstransistors (T7) und andererseits mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist.

3. Kapazitiver Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskondensator (C34) einerseits mit dem Emitter des zweiten Hilfstransistors (T7) und andererseits mit der Schaltspannungsquelle (S? verbunden ist.

4. Kapazitiver Speicher nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-Elektrode des zweiten Hilfstransistors (T7) mit dem von der Emitter-Elektrode abgekehrten Anschlußende des ersten Hilfskondensators (C33) verbunden ist.

5. Kapazitiver Speicher nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Speicherkondensatoren und Transistoren, der erste und der zweite Hilfstransistor und die Diode völlig oder teilweise in einem Halbleiterkörper integriert sind.