DE2201395B2 - Ladungsuebertragungsvorrichtung und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladungsübertragungsvorrichtung mit einem integrierten System zur Speicherung und Übertragung von Ladungen, welches als Träger einen dotierten Halbleiter aufweist, der mit einer dünnen Isolierschicht überzogen ist, die mindestens eine Anordnung von 2a (a = eine ganze Zahl) leitenden, längs einer Achse aufeinanderfolgenden Elektroden trägt, und Von ichtungen zum Injizieren einer bestimm-

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ten Ladung von Minoritätsträgem unter mindestens die erste der Elektroden aufweist Eine sok-he Ladungüübertragungsvorrichtung ist besonders, jedoch nicht ausschließlich als Schieberegister, Verzögerungsleitung und optischer Speicher verwendbar.

Die Ladungsübertragungsvorrichtungen (in angelsächsischer Terminologie: »charge coupled device«) gehören zu ibn integrierten Systemen, die als Substrat einen dotierten Halbleiter vom Leitungstyp η oder ρ aufweisen, der mit einer dünnen Isolierschicht, deren Dicke in der Größenordnung von 0,1 μιυ liegt, überzogen ist sowie regelmäßig auf der Schicht verteilte leitende Elektroden aufweist Die meistverwendeten dieser Systeme werden mit der Abkürzung MOS (M'-talloxidsemikonduktor) bezeichnet, da sie meist aus einem Halbleitersubstrat (ζ. B. Silicium η), <jiner dünnen Schicht des Oxids des Halbleiters (im genannten Fa)J S1O2) und Metallelektroden (z. B. Aluminium) bestehen, jedoch sei darauf hingewiesen, daß, wenn die Abkürzung »MOS« hier benutzt wird, sie auch ein nicht unter dieses Schema fallendes System bezeichnen kann, in dem beispielsweise die Isolierschicht nicht ein Oxid ist, insbesondere wenn sie, mindestens teilweise, ein Nitrid ist (MIS-Strukturen: Metall-Isolator-Semikonduktor) oder in denen die Elektroden beispielsweise aus sehr stark dotiertem Silicium bestehen.

Die in den MOS-Ladungsübertragungsvorrichtm/gen gespeicherten und verschobenen Ladungen bestehen aus Minoritätsträgern, die von Potentiallöchern zurückgehalten werden, die unter bestimmten, auf geeignete Potentiale gebrachten Elektroden erzeugt werden. LJm Ladungen von einer Elektrode zur folgenden zu übertragen, verschiebt man die Potentiallöcher von einer Elektrode ^ur nächsten, wobei die Verschiebung«;-richtung in den bis heute vorhandenen Ladungsübertnigungsvorrichtungen (die weiter unten beschrieben werden) durch Anordnung einer Zusatzelektrode bestimmt ist

Die MOS-Ladungsübertragungsvorrichtungen zeigen gegenüber den üblichen integrierten Schaltungen mit bipolaren Transistoren oder Feldeffekttransistoren den Vorteil einer größeren Kompaktheit und vor allem einer viel weniger Stufen umfassenden Herstellung. Dagegen stellen sie, wie weiter unten erläutert, einen dynamischen Speicher dar, in dem die Dauer der Informationsspeicherung begrenzt ist. Außerdem erfordert die Übertragung von Informationen bisher die Verwendung von drei Taktgebern, die durch sich überkreuzende Kreise mit den Elektroden verbunden sind, was der Einfachheit der Herstellung und Benutzung entgegenläuft.

Aufgabe der Erfindung ist also, Ladungsübertragungsvorrichtungen, welche nur zwei Taktgeber für die Speicherung und Übertragung der Ladungen benötigen und daher einfacher herzustellen und zu benutzen sind, und ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ladungsübertragungsvorrichtung der eingangs angegebenen Art, welche die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das durch die Erfindung geschaffene Herstellungsverfahren weist die in Anspruch 8 oder 9 angegebenen Merkmale auf.

Die Verteilung der Dotierung im oberflächlichen Bereich, der unter der Anordnung der Elektroden liegt, führt zum Vorhandensein mehrerer Schwellenspannungen im oberflächlichen Bereich des Trägers unü entsprechend bei der Übertragung zum Auftreten eines elektrischen Feldes parallel zur Oberfläche des Trägers, wobei die Fddlinien von einer zur benachbarten Elektrode nur in Richtung der Achse (in der die Elektroden aufeinanderfolgend angeordnet sind) verlaufen.

Der Ausdruck »Schwellenspannung« bezeichnet hier und im folgenden die Mindestspannung, welche, wenn sie genügend lange an eine Elektrode angelegt wird, unter dieser Elektrode zur Ansammlung einer bestimmten Menge von Ladungen des zu den Ladungen des Trägers entgegengesetzten Typs führt

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung (vgl. Anspruch 2) erfolgt die Veränderung der Dotierung des Oberflächenbereichs, indem unter jeder Elektrode unter deren stromaufwärts liegendem Rand ein Oberflächenbereich mit höherer Dotierung als unter dem Rest der Elektrode erzeugt wird.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (vgl. Anspruch 3) weist der Träger zwischen den Elektroden einen Oberflächenbereich auf, in der das Vorhandensein der Donator- oder Akzeptordotierung (z. B. Phosphor) mindestens teilweise durch die Anwesenheit eines Akzeptors oder Donators (z. B. Bor) kompensiert ist

Bei der ersten -\usführungsform sind für eine wirksame Übertragung der Ladungen von einer Speicherzelle zur folgenden Zelle verhältnismäßig hohe Steuerspannungen erforderlich. Bei der zweiten Ausführungsform werden die Ladungen mindestens teilweise unter den Zwischenelektrodenräumen gespeichert, und ihre Zahl ist sehr schwer zu regeln. Obwohl also die erste Ausführungsform durchaus praktisch durchführbar ist, wird eine Ladungsübertragungsvorrichtung bevorzugt, welche die beiden oben beschriebener Maßnahmen gemeinsam benutzt und von den angegebenen Nachteilen frei ist. Diese Ausführungsform dei Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs f auf.

Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Beschreibung einer nur als Beispiel angegebener Ausführungsform der Ladungsübertragungsvorrich tung, die dabei mit einem bekannten integrierten Systerr zur Speicherung und Übertragung von Ladunger verglichen wird. Die Beschreibung bezieht sich auf du Zeichnungen. Hierin zeigen

Fig. la, Ib und Ic Prinzipschemas der wesentlicher Teile des bekannten integrierten Systems im Schnit längs einer durch die Elektroden gehenden, zum Trägei senkrechten Ebene, wobei der Bereich der Raumladunf — die bei der Speicherung unter den Elektroden 1,4... 3a +1 von freien Trägern leere Zone — (Fig. la), dei Übertragung (Fig. Ib) und der Speicherung unter der Elektroden 2, 5,... 3a+2 (Fig. Ic) gestrichelt gezeig sind,

Fig.2a, 2b und 2c, ähnlich den Fig. 1, schematiscl gestrichelt, die Bereiche der Raumladung jeweils bei de Speicherung unter den ungeradzahligen Elektroden 1 3... (F i g. 2a), bei der Übertragung (F i g. 2b) und be der Speicherung unter den geradzahligen Elektroden 2 4... (Fig. 2c) der erfindungsgemäßen Ladungsübertra gungsvorrichtung,

F i g. 3 im gleichen Längenmaßstab wie die F i g. 2 dii Veränderungen der Schwellenspannung Vs längs de Trägers,

F i g. 4 schematisch eine Art der Zusatzdotierung de Trägers durch Ionenimplantation unter einem Ram jeder Elektrode,

F i g. 5 ein Schema einer nach demin F i g. 4 gezeigten Verfahren erhaltenen Konzentrationsverteilung.

Das bekannte integrierte System zur Speicherung und Übertragung von Ladungen, von dem ein Teil schematisch in den F i g. la, Ib und Ic gezeigt ist, weist einen aus Silicium η bestehenden Halbleiterträger 16 auf: Dieser Träger von einigen hundert μηι Dicke trägt eine Isolierschicht 18 aus Siliciumoxid, deren Dicke in der Größenordnung von 0,1 um liegt. Auf dem Oxid sind Elektroden angeordnet, die in ein und derselben Achse mit gleichbleibendem Abstand aufeinanderfolgen, mit 1, 2, 3... 9 numeriert sind und in üblicher Weise durch Abscheidung und Photogravur hergestellt sein können. Diese Elektroden bestehen beispielsweise aus Aluminium. Eine Anordnung von parallelen Linien von Elektroden, beispielsweise rechteckigen oder quadratischen, welche ein Matrixnetz bildet, kann hergestellt werden, um beispielsweise mehrere Schieberegister oder eine Retina herzustellen.

Man kann sich vorstellen, daß die Elektroden 3 Gruppen bilden, wobei sich die Elektroden jeder Gruppe von den Elektroden einer anderen Gruppe durch Verschiebung um einen Schritt des Netzes der Elektroden ableiten. Oberflächenleiter 10, 12 und 14 verbinden alle Elektroden einer Gruppe. Nicht gezeigte Taktgeber ermöglichen eine synchrone Veränderung der an den Leiter 10 angelegten Potentiale Pi, der an den Leiter 12 angelegten Potentiale P₂ und der an den Leiter 14 angelegten Potentiale P₃. Das integrierte System enthält noch Vorrichtungen, wodurch positive Ladungen mindestens unt?r die ers»e Elektrode injiziert werden können. In dem in Fig. la (der Speicherung entsprechend) gezeigten Fall sind die Ladungen unter den Elektroden 1 und 7 gezeigt, während keinerlei Ladung unter der Elektrode 4 vorhanden ist, wo das Halbleitermaterial 16 stark verarmt ist. Man kann willkürlich dem logischen Niveau ! das Vorhandensein von Ladungen und dem logischen Niveau 0 die Abwesenheit von Ladung unter einer Elektrode der Ordnung 3a + 1 zuordnen, wobei a eine ganze positive Zahl oder 0 ist.

Mit den Leitern 10,12 und 14 verbundene Taktgeber ermöglichen, den bezüglich des Trägers gemessenen Potentialen Fi, Pi und P₃ drei Höhen Vi, V₂ und V₃ zu geben, welche jeweils als Ruhe- oder Polarisationsniveau, Speicherniveau und Übertragungsniveau bezeichnet werden. Das Niveau Vl wird genügend klein gewählt daß der Halbleiter 16 unter einer auf dieses Potential gebrachten Elektrode kaum an Ladungsträgern verarmt Das im Absolutwert höher ab Vi liegende Niveau V₂ ist so gewählt daß, wenn es in der Nähe Minoritätsträger gibt sie unter diese Elektrode gezogen werden (Fall der Elektroden 1 und 7 in Fig. la) und unter der Elektrode eine starke Verarmung erfolgt wenn keine Minoritätsträger vorhanden sind (Elektrode 4 in Fi g. la). Diese letztgenannte Bedingung erfordert offensichtlich, daß der Absolutwert von V₂ höher als die dem Halbleiter entsprechende Schwellenspannung ist Schließlich dient das Niveau V₃, welches im Absolutwert höher als das Niveau V₂ ist dazu, die Übertragung von Ladungen von benachbarten Elektroden unter die auf dieses Niveau gebrachte Elektrode zu bewirken.

Während der Informationsspeicherungen unter den Elektroden der Ordnung 3a + 1 (Fall der Fig. la) geben die Taktgeber den Potentialen Pi. Pi und Pj jeweils die Werte V₂, Vi und Vi. Um die Übertragung unter die Elektroden der Ordnung 3a + 2 zu bewirken, bringen die Taktgeber die Potentiale Pi, P₂ und P₃ auf die Niveaus V₂ (Speicherung), V₃ (Übertragung) und Vi (Ruhe), das heißt, sie erhöhen den Absolutwert des Potentials der Elektroden der Ordnung 3a + 2. Die Ladungen verschieben sich von den bei der Spannung

s V₂ befindlichen Elektroden unter die bei der Spannung V₃ befindlichen Elektroden (Fig. Ib). Schließlich bringen die Taktgeber die Potentiale Pi, P₂ und P₃ auf die Niveaus Vi, V₂ bzw. Vi (Fig. Ic), was der gleichen Verteilung wie in Fig. la, jedoch um eine Elektrode verschoben, entspricht.

Die maximale Arbeitsfrequenz ist begrenzt durch die Dauer des Übergangs der Ladungen von einer Elektrode zur folgenden, und die Mindestfrequenz durch die Auffüllung der stark verarmten Bereiche (Elektrode 4 in Fig. la) durch thermische Erzeugung von Raumladung in den Bereichen, welche die Information zerstört, indem sie die gespeicherten Minoritätsträger beseitigt. Diese Auffüllung kann verlangsamt werden, indem man ein Material verwendet, dessen verbotenes Band breiter als. das des Siliciums ist.

Die beschriebene Vorrichtung erfordert drei Taktgeber, somit schwierig herzustellende Verbindungen im Fall von integrierten Schaltungen. Außerdem erfordert die Speicherung einer Binärinformation einen Platz e (Fig. 1a), welcher 3 Elektroden entspricht. Um die Übertragung der Ladungen gerichtet vornehmen zu können, muß wegen des homogenen Charakters des Halbleiterträgers eine einzige der Elektroden, welche derjenigen benachbart sind, von wo die Ladungen verschoben werden sollen, auf die Spannung V₃ gebracht werden.

Die in den F i g. 2 und 3 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Verringerung des Platzbedarfs zur Speicherung einer Binärinformation auf die Länge zweier Elektroden und damit entsprechend eine Erhöhung der Informationsdichte, wobei nur zwei Taktgeber benutzt werden. Dafür verwendet das integrierte System der F i g. 2 und 3 einen Träger, der nicht mehr homogen dotiert ist. Während die Masse des Trägers 16' beispielsweise Silicium η ist, weisen die Oberflächenbereiche 20 des Halbleiters, die unter den jeweils an der gleichen Seite aller Elektroden 1'. 2', 3'... liegenden Rändern liegen, eine höhere Dotierung auf, die ihre Schwellenspannung erhöht Wenn beispielsweise mit Vs₂ die Schwellenspannung für die Masse des Halbleiters; Si-η und mit Va die Schwellenspannung für den mit Si-n⁺⁺ bezeichneten stark dotierten Halbleiter bezeichnet ist gilt Vs₃ > Vsi- In der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist außerdem der Oberflächenbereich e des Halbleiters zwischen den Elektroden mit einer Verunreinigung von entgegengesetzter Art wie die der Masse des Halbleiters dotiert (Akzeptor im Fall daß der Träger Silicium η ist). Man führt so eine Teilkompensation herbei, welche die Schwellenspannung auf einen Wert Vsi bringt der im absoluten Wert geringer als Vs₂ und V₅₃ ist Wie aus dem folgenden ersichtlich, beschleunigt das Vorhandensein dieser kompensierten Zone 22 die Übertragung von Ladungen von Elektrode zu Elektrode, richtet sie und gestaltet sie wirksamer.

Die Elektroden Γ, 2', 3'... der Vorrichtung der F i g. 2 und 3 sind in einer geraden Zahl 2a vorhanden. Die ungeradzahligen Elektroden sind mit einem ersten (nicht gezeigten) Taktgeber verbunden, der sie auf ein Potential P\ bringt welches 3 Niveaus annehmen kann. Die geradzahligen Elektroden sind in ähnlicher Weise mit einem zweiten Taktgeber verbunden, der sie auf ein

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Potential P't bringt, welches die gleichen drei Niveaus annehmen kann. Die Zone der Raumladung, deren Grenze in Fig.2a schematisch gestrichelt gezeichnet ist, entspricht der Speicherung von Informationen unter den ungeradzahligen Elektroden: Die aus Minoritätsträgern bestehenden Ladungen (Löchern, da das Material Silicium η ist) sind unter den Elektroden 1' und 3' festgehalten, die durch den Leiter 10' auf ein Potential V₂ gebracht sind, das in seinem absoluten Wert über V·,? liegt. Unter der Elektrode 5', die ebenfalls auf das Potential V₂ gebracht ist und unter der keine Ladung vorhanden ist, ist der Halbleiter stark verarmt. Die geradzahligen Elektroden sind durch den Leiter 12' bei einer niedrigen Ruhespannung V₁ gehalten.

Die gerichtete Übertragung von Ladungen erfolgt, wenn die Taktgeber das Potential P'i auf einen Wert Vi, der im absoluten Wert größer als Vy_t ist, bringen, während P\ beim Wert V₂ angehalten wird. Die Grenze des Raumladungsbereichs unter den Elektroden nimmt die in Fig. 2b gezeigte Form an. Es erscheint ein elektrisches Feld, dessen Kraftlinien parallel zur Oberfläche des Halbleitermaterial sind und das bestrebt ist, die Ladungen der ungeradzahligen Elektroden rasch und vollständig unter die geradzahligen Elektroden zu übertragen. Die durch die unterschiedliche Dotierung erzeugte Richlwirkung ergibt sich aus F i g. 2b.

Schließlich setzt eine neue Speicherung ein. diesmal unter den geradzahligen Elektroden, wenn die Taktgeber das Potential P'₂ auf den Wert V; und das Potential P'i auf den Wert V, zurückbringen (Fig. 2c). Wie aus dem in den F i g. 2 und 3 gezeigten Fall ersichtlich, entspricht der Platzbedarf c'einer Binärinlormation nur der Länge von zwei Elektroden.

Das beschriebene integrierte System kann mit einer höheren Informationsdichte für die gleichen Zwecke verwendet werden wie die bekannten integrierten Systeme zur Ladungsübertragung. Es kann insbesondere als dynamischer Speicher mit elektrischer Auslesung oder als photoempfindliches Element (optischer Speicher oder künstliche Retina) verwendet werden. In den beiden Fällen erfoigt die Auslesung in Reihe Der unmittelbare optische Zugang durch den Träger kann erleichtert werden durch Verwendung eines zusammengesetzten Trägers, der aus einer Schicht von Silicium auf Korund besteht.

In den beiden Fällen können, wie bekannt, die mit der letzten Elektrode zusammenwirkenden Detektorkreise einen umgekehrt polarisierten p-n-Übergang oder eine Diode mit Oberflächensperrschicht aufweisen. Die Einführung der Information, wenn diese elektrischer Art ist, kann ebenfalls in bekannter Weise mit Hilfe ähnlicher Bauelemente, wie Diffusionsdioden, Oberflächensperrschicht-Diode (Schottky Diode) oder MOS-Kapazität mit starker Verarmung, vorgenommen werden.

Für die Einführungsschaltung und die Informationslesung sei auf Veröffentlichungen verwiesen, die in »Bell System Technical Journal Briefs«, April 1970. Seite 587 bis 600 und in »Electronics«, 11. Mai 1970, Seite 112 bis s 119, erschienen sind.

Die heterogene Dotierung des Oberflächenbereichs des Halbleiters kann insbesondere durch Anwendung von lonensirahlimplantation vorgenommen werden, wie in Fig.4 gezeigt. Nachdem die Isolierschicht 18' ίο und die Metallelektrode!! nach einem durchaus üblichen Verfahren hergestellt sind, erfolgt die Zusatzdotierung der Bereiche 20 durch einen zur Oberfläche schragen Ionenstrahl. Schließlich, und wenn es zur weiteren Begünstigung der Übertragung von Ladungen erforderlieh ist, wird die Kompensation der Bereiche 11' mit Hilfe eines diesmal zur Oberfläche senkrechten Ionenstrahl bewirkt.

Beispielsweise kann man als Halbleiter Silicium η verwenden und dann die Implantation unter Verwendung eines Strahls von Phosphorionen mit einer mittleren Energie von 180 keV vornehmen.

Der Auftreffwinkel Θ des Strahls ist nicht kritisch. Für gewöhnliche Dicken der Elektrode kann man im allgemeinen einen Winkel Θ zwischen 10° und 30⁼ 2s benutzen.

Beispielsweise zeigt Fig. 5 eine Tiefendotierung, die in Silicium η vorgenommen werden kann, das mit einer 500 A dicken Oxidschicht 18' überzogen und mit Aluminiumelektroden von 1 μΐη Dicke mit in einem Winkel von 30° abgeschrägten Kanten versehen ist. Der verwendete Strahl besteht aus Phosphorionen von 180 keV, die auf den Träger unter einem Winkel von 17^C 11' auftreffen. Man erhielt die in Fig. 5 gezeigte Verteilung, wo die Kurven die Grenzen der Zonen .15 angeben, wo die Dotierung jeweils größer als l0^r\ 10^;t" und 10¹⁷ Ionen proem³ ist. Zur Verdeutlichung ist der für die Oxidschicht und die Elektroden einerseits und den Träger andererseits benutzte Höhenmaßstab verschieden. In der gleichen Figur ist gestrichelt die Veränderung der Schwellenspannung Vs längs des Trägers angegeben: die Erhöhung dieser Spannung V», jenseits des durch die Elektroden bedeckten Bereichs kann anschließend durch Zufügung von Bor mit Hilfe eines zum Träger senkrechten Ionenstrahl (in F i g. 4 gestrichelt) nach einem üblichen Verfahren beseitig! werden.

Die Erfindung umfaßt selbstverständlich auch Ab Wandlungen der beschriebenen und gezeigten besonderen Ausfiihrungsformen. Insbesondere ist wichtig zi beachten, daß die erfindungsgemäße Ladungsübertra gungsivorrichtung mit Halbleitern mit breitem verböte nem Band hergestellt werden kann, beispielsweisi zusammengesetzten Halbleitern, was viel längen Zeiten der Gleichgewichtswiederherstellung in de Inversionsschicht und damit einen Betrieb des System bei viel niedrigeren Frequenzen ermöglicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Ladungsübertragungsvorrichtung mh_ einem integrierten System zur Speicherung und Übertragung von Ladungen, welches als Träger einen dotierten Halbleiter aufweist, der mit einer dünnen Isolierschicht überzogen ist, die mindestens eine Anordnung von 2a (a = eine ganze Zahl) leitenden, längs einer Achse aufeinanderfolgenden Elektroden trägt, und Vorrichtungen zum Injizieren einer bestimmten Ladung von Minoritätsträgern unter mindestens die erste der Elektroden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16') unter der Anordnung (Γ, 2'...) einen dotierten Oberilächenbereich aufweist, dessen Dotierung so verändert ist, daß eine Potentialschwelle für die Minoritätsträger stromaufwärts (bezüglich der Übertragungsrichtung der Ladungen) von einem Ladungsspeicherbereich erzeugt wird, er ungefäht mit dem unter der einen der Elektroden liegenden Bereich zusammenfällt, sowie gekennzeichnet durch Vorrichtungen, welche das Potential aller ungeradzahligen Elektroden (V, 3', 5'...) auf ein und denselben Wert und das Potential aller geradzahligen Elektroden (2', 4'...) auf ein und denselben Wert festlegen und diese Werte in Zyklen verändern, von denen jeder die Übertragung der Ladung von einer Elektrode von zweien auf diejenige der benachbarten Elektroden bewirkt, deren Potentialschwelle sich auf der Seite befindet, von wo die Ladung herkommt

2. Ladungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte System unter jeder Elektrode eine Oberflächenschicht aufweist, deren Dotierung unter dem stromaufwärts liegenden Rand (20) der Elektrode höher als unter dem Rest der Elektrode ist.

3. Ladungsüberlragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger zwischen den Elektroden eine Oberflächenschicht (22) aufweist, in der die Anwesenheit des Donator- oder Akzeptordotierungsmittels mindestens teilweise durch die Anwesenheit eines Akzeptors bzw. Donators kompensiert ist.

4. Ladungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtungen an zwei aufeinanderfolgenden Elektroden nacheinander:

in einer ersten Stufe eine Speicherspannung V₂, welche die gegebenenfalls unter der ersten der beiden Elektroden befindliche Ladung zurückhalten kann, und eine Polarisationsspannung Vi, die geringer als V₂ ist, anlegen;

in einer zweiten Stufe die Spannung V₂ und eine

Übertragungsspannung V₃, die größer als V₂ ist, anlegen;

in einer ersten Stufe eines folgenden Zyklus Spannungen V₁ und V₂ anlegen.

5. Ladungsüberf.ragungsvorrichtung nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter zwischen den Elektroden einen mindestens teilweise kompensierten Oberflächenbereich und unter jeder Elektrode und unter dem auf ein und derselben Seite jeder der Elektroden gebildeten Rand einen stärker als der Rest des Halbletterträgers unter den Elektroden dotierten Oberflächenbereich aufweist, wobei der kompensierte Bereich, der stark dotierte Bereich und der Rest des unter der Elektroden liegenden Halblei.terträgers Schwellenspannungen von jeweils Vsi, Vo und Vs₂ aufweisen sowie gekennzeichnet durch Vorrichtungen zum Injizieren von Binärinformationen in Form von Ladungen von Minoritätsträgern in den Halbleiter und durch Vorrichtungen zum Speichern und Weiterbewegen der Binärinformation längs der Folge von Elektroden, wobei diese Vorrichtungen eine erste Zeitbasis, um nacheinander an die ungeradzahligen Elektroden Spannungen V₂ (Speicherspannung) (V₂ > Vs₂), V₂, V₁ (Polarisationsspannung - Vi < Vn), V₃ (Übertragungsspannung — V3 > Vs) anzulegen, welche einen Durchlaufzyklus von einer ungeradzahligen Elektrode zur folgenden ungeradzahligen Elektrode, das heißt von einer Speicherzelle zur folgenden Speicherzelle, bilden, und eine zweite Zeitbasis aufweisen, um gleichzeitig an die geradzahligen Elektroden die jeweiligen Spannungen V₁, V₂, V₃.. anzulegen, welche dem gleichen Zyklus entsprechen und von einer ungeradzahligen zur folgenden ungeradzahligen Elektrode gehen; wobei die Ladungen der Minoritätsträger sich bei der Injektion und Speicherung für jede Gruppe von zwei Elektroden unter der auf das Potential V₂ gebrachten lokalisieren.

6. Ladungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterträger aus Silicium besteht, eine Zusatzdotierung an Donatorionen unter einem der Ränder jeder Elektrode und eine durch Dotierung mit p-Elementen kompensierte Zone zwischen den Elektroden aufweist.

7. Ladungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Silicium η und die Isolierschicht aus SiO₂, das Dotierungselement des Siliciums aus Phosphor und der zur Kompensation dienende Akzeptor aus Bor bestehen.

8. Verfahren zur Herstellung der Ladungsübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Halbleiterträger eine Isolierschicht und eine Anordnung leitender Elektroden hergestellt werden und die Dotierung des Halbleiters unter einem der Ränder der Elektroden durch Ionenimplantation mittels eines zum Träger schrägen Ionenstrahls verstärkt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von Ionen in den Bereichen zwischen den Elektroden durch Ionenimplantation mittels eines zum Träger senkrechten Strahls eines Akzeptors, wenn das Dotierungsmittel ein Donator ist, bzw. eines Donators, wenn das Dotierungsmittel ein Akzeptor ist, kompensiert wird.