JP2002094047A - Charge-coupled device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電荷結合素子の駆
動方法に関し、特に転送ゲート電極で転送されてきた電
荷をオーミック接合電極から出力する形式の電荷結合素
子において、出力信号に対するクロック信号のフィード
スルーを低減する電荷結合素子に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving a charge-coupled device, and more particularly, to a method of driving a charge-coupled device in which charges transferred by a transfer gate electrode are output from an ohmic junction electrode. The present invention relates to a charge-coupled device that reduces through.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電荷結合素子(以下CCDとい
う)は、イメージセンサや遅延線をはじめとする多くの
分野で利用されている。特に、いかに高精度に転送され
る電荷量を検出するかということが大きな課題となって
いる。従来のCCDとその駆動方法を図3に示す。この
図3は代表的な2相CCDの模式図で、ここでは特に出
力部のふるまいに重点を置いて説明する。ただし、ここ
で用いているCCDはn型とし(キャリアは電子)、す
べて電圧で議論する。よって、通常CCDで議論される
チャネルのポテンシャルの議論とは極性が逆になる。2. Description of the Related Art In recent years, charge-coupled devices (hereinafter referred to as CCDs) have been used in many fields such as image sensors and delay lines. In particular, how to detect the amount of charge transferred with high accuracy has become a major issue. FIG. 3 shows a conventional CCD and its driving method. FIG. 3 is a schematic diagram of a typical two-phase CCD, and the description will be given here with particular emphasis on the behavior of the output unit. However, the CCD used here is of the n-type (electrons are carriers), and all are discussed in terms of voltage. Therefore, the polarity is opposite to the discussion of the potential of the channel which is usually discussed in the CCD.
【0003】図3において、1〜4はショットキ接合の
転送ゲート電極、5はショットキ接合の出力ゲート電
極、6は第1のオーミック接合電極、7はショットキ接
合の第1ゲート電極、8はショットキ接合の第2ゲート
電極、9は第2のオーミック接合電極である。電極1〜
4の下面はCCDを構成する半導体領域となっている。
また電極6〜9の下面は電極6をソース、電極7,8を
デュアルゲート、電極9をドレインとする電荷リセット
用のデュアルゲートFETを構成している。31,32
は位相が180度異なるクロック信号φ4,φ5による
2相クロック信号源(転送クロック信号源)、33,1
4はバイアス源、15はリセット信号φ3(クロック信
号φ4と同相)のリセット信号源、16は電源、17は
高入力インピーダンスアンプ、18は出力端子である。In FIG. 3, reference numerals 1 to 4 denote transfer gate electrodes having a Schottky junction, 5 an output gate electrode having a Schottky junction, 6 a first ohmic junction electrode, 7 a first gate electrode having a Schottky junction, and 8 a Schottky junction. The second gate electrode 9 is a second ohmic junction electrode. Electrodes 1
The lower surface of 4 is a semiconductor region constituting a CCD.
The lower surfaces of the electrodes 6 to 9 constitute a dual gate FET for resetting electric charges using the electrode 6 as a source, the electrodes 7 and 8 as dual gates, and the electrode 9 as a drain. 31, 32
Are two-phase clock signal sources (transfer clock signal sources) based on clock signals φ4 and φ5 having phases different by 180 degrees,
4 is a bias source, 15 is a reset signal source of a reset signal φ3 (having the same phase as the clock signal φ4), 16 is a power source, 17 is a high input impedance amplifier, and 18 is an output terminal.
【0004】図4は図3の電荷結合素子の動作説明図
で、(a)はクロック信号φ4が「H」、クロック信号φ
5が「L」、リセット信号φ3が「H」のときのポテン
シャルを、(b)は反対にクロック信号φ4が「L」、ク
ロック信号φ5が「H」、リセット信号φ3が「L」の
ときのポテンシャルを示す。さらに、(c)はクロック信
号φ5の波形図、(d)はクロック信号φ4の波形図、(e)
はリセット信号φ3の波形図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the charge-coupled device of FIG. 3. (a) shows that the clock signal φ4 is “H” and the clock signal φ is
5 is “L”, the potential when the reset signal φ3 is “H”, and (b) is when the clock signal φ4 is “L”, the clock signal φ5 is “H”, and the reset signal φ3 is “L”. Shows the potential of Further, (c) is a waveform diagram of the clock signal φ5, (d) is a waveform diagram of the clock signal φ4, and (e)
Is a waveform diagram of the reset signal φ3.
【0005】さて、図示しないフォトダイオードや電荷
入力機構によって半導体領域内に注入された電荷は、転
送ゲート電極1〜4に印加されるクロック信号源31,
32からの2相クロック信号φ4,φ5によるポテンシ
ャル変動によって、図3の左側から右側へと転送されて
くる。The charge injected into the semiconductor region by a photodiode or a charge input mechanism (not shown) is applied to clock signal sources 31 applied to the transfer gate electrodes 1-4.
3 is transferred from the left side to the right side in FIG.
【0006】出力ゲート電極5は、最終の転送ゲート電
極4の電位が「H」のときに、図4の(a)に示すように
電荷をせき止め、「L」のとき図4の(b)に示すように
電荷がその出力ゲート電極5を乗り越えてフローテイン
グである第1のオーミック接合電極6に流れ込むように
電源33でバイアスされる。また、この出力ゲート電極
5は、第1のオーミック接合電極6の周囲にチャージさ
れている電荷が転送ゲート電極1〜4の方向へ逆流する
ことを防ぐ。さらに、この出力ゲート電極5は、最終の
転送ゲート電極4に与えられるクロック信号源31から
のクロック信号φ4が寄生容量を通じて第1のオーミッ
ク接合電極6に漏れ込むこと(フィードスルー)を低減
するいわゆるガード電極の役割も果す。When the potential of the final transfer gate electrode 4 is "H", the output gate electrode 5 blocks the charge as shown in FIG. 4A, and when the potential is "L", the output gate electrode 5 shown in FIG. Is biased by the power supply 33 so that the electric charge passes through the output gate electrode 5 and flows into the first ohmic junction electrode 6 which is floating. Further, the output gate electrode 5 prevents the charge charged around the first ohmic junction electrode 6 from flowing backward in the direction of the transfer gate electrodes 1 to 4. Further, the output gate electrode 5 reduces the leakage (feedthrough) of the clock signal φ4 from the clock signal source 31 applied to the final transfer gate electrode 4 to the first ohmic junction electrode 6 through the parasitic capacitance. Also serves as a guard electrode.
【0007】前記した電極6〜9よりなるデュアルゲー
トFETは、第1のオーミック接合電極6とその周辺の
容量に蓄えられた電荷を電源16に放電することによ
り、次に転送されてくる電荷パケットを受け入れられる
ようにするリセットFETとして機能する。ドレインと
しての第2のオーミック接合電極9が電荷を電源16に
放出する。第2ゲート電極8にはリセット信号源15か
らのリセット信号φ3が印加され、このリセット信号φ
3の電位が「H」のとき、図4の(a)に示すように、第
1のオーミック接合電極6にある電荷を電源16に放電
するリセット動作が行われる。なお、第1ゲート電極7
は、バイアス源14によってピンチオフ電圧よりも浅い
直流バイアスが印加され、前述した出力ゲート電極5と
同様に、第2ゲート電極8に印加されたリセット信号φ
3が第1のオーミック接合電極6に向かうフィードスル
ーを低減するガード電極の役割も果す。The dual gate FET comprising the electrodes 6 to 9 discharges the electric charge stored in the first ohmic junction electrode 6 and the capacitance around the first ohmic junction electrode 6 to the power supply 16 so that the next charge packet transferred Function as a reset FET which allows the reset FET to be accepted. The second ohmic junction electrode 9 as a drain discharges electric charges to the power supply 16. The reset signal φ3 from the reset signal source 15 is applied to the second gate electrode 8, and the reset signal φ3
When the potential of No. 3 is “H”, as shown in FIG. 4A, a reset operation of discharging the electric charge on the first ohmic junction electrode 6 to the power supply 16 is performed. The first gate electrode 7
Is applied with a DC bias shallower than the pinch-off voltage by the bias source 14, and the reset signal φ applied to the second gate electrode 8 as in the output gate electrode 5 described above.
3 also serves as a guard electrode for reducing feedthrough toward the first ohmic junction electrode 6.
【0008】動作シーケンスは、CCDの電荷が最終の
転送ゲート電極4の直下に到達した時点で、ゲート電極
8の電位を「H」にし、第1のオーミック接合電極6と
その周囲の容量に充電された電荷を図4の(a)に示すよ
うに放電する。次いで、図4の(b)に示すように、第2
ゲート電極8の電位を「L」にしてデュアルゲートFE
Tを遮断し、同時に最終の転送ゲート電極4の電位を
「L」にして、電荷を第1のオーミック接合電極6へ流
し込む。流れ込んだ電荷は、第1のオーミック接合電極
6とその周囲の容量を充電し、電荷信号は電圧に変換さ
れて高入力インビーダンスアンプ17によって出力端子
18より外部へ出力される。In the operation sequence, when the charge of the CCD reaches just below the final transfer gate electrode 4, the potential of the gate electrode 8 is set to "H" to charge the first ohmic junction electrode 6 and the capacitance around it. The generated charge is discharged as shown in FIG. Next, as shown in FIG.
The potential of the gate electrode 8 is set to “L” to make the dual gate FE
T is cut off, and at the same time, the potential of the final transfer gate electrode 4 is set to “L”, and the electric charge flows into the first ohmic junction electrode 6. The flowed charge charges the first ohmic junction electrode 6 and the capacitance around it, and the charge signal is converted into a voltage and output from the output terminal 18 to the outside by the high input impedance amplifier 17.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、フローティ
ング電極である第1のオーミック接合電極6は、出力ゲ
ート電極5と第1ゲート電極7でガードされているとは
いえ、なお、最終の転送ゲート電極4と第1のオーミッ
ク接合電極6の間、および第2ゲート電極8と第1のオ
ーミック接合電極6の間には、結合容量が残留する。一
方で、CCDから出力される信号レベルを大きくとるた
めには、第1のオーミック接合電極6の周辺の容量を小
さく抑える必要があり、僅かな結合容量でも大きなフィ
ードスルーが発生する。さらに、この場合、最終の転送
ゲート電極4に与えられるクロック信号源31のクロッ
ク信号φ4とリセット信号源15のリセット信号φ3の
極性が同一であるため、リセットが解除され、最終の転
送ゲート電極4から電荷を第1のオーミック接合電極6
に送るタイミング(図4の(b)のタイミング)で、大き
なマイナスのフィードスルー(φ4とφ3の両者による
フィードスルー)が発生する。このため、アンプ17や
その後段の回路は、電荷信号を正確に取り出すには、よ
り大きな入力範囲を持つ必要があり、設計が困難になる
という問題がある。The first ohmic junction electrode 6, which is a floating electrode, is guarded by the output gate electrode 5 and the first gate electrode 7, but it is still a final transfer gate electrode. 4 and the first ohmic junction electrode 6, and between the second gate electrode 8 and the first ohmic junction electrode 6, a coupling capacitance remains. On the other hand, in order to increase the signal level output from the CCD, it is necessary to suppress the capacitance around the first ohmic junction electrode 6, and a large feedthrough occurs even with a small coupling capacitance. Further, in this case, since the polarity of the clock signal φ4 of the clock signal source 31 applied to the final transfer gate electrode 4 and the polarity of the reset signal φ3 of the reset signal source 15 are the same, the reset is released and the final transfer gate electrode 4 Charge from the first ohmic junction electrode 6
4 (the timing of FIG. 4B), a large negative feedthrough (feedthrough by both φ4 and φ3) occurs. For this reason, the amplifier 17 and the circuit at the subsequent stage need to have a larger input range in order to accurately extract the charge signal, and there is a problem that the design becomes difficult.
【0010】本発明は以上のような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、出力へのフィードスルーを大幅に
低減した電荷結合素子を提供することである。[0010] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a charge-coupled device in which feedthrough to an output is greatly reduced.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】このために第1の本発明
は、転送クロック信号が印加される複数の転送ゲート電
極と、該転送ゲート電により転送されてきた電荷を取り
出す第1のオーミック接合電極と、直流電圧が印加され
る第2のオーミック接合電極と、前記第1のオーミック
接合電極と前記第2のオーミック接合電極の間に設けら
れリセット信号が印加されるゲート電極とを有し、前記
第1のオーミック接合電極、前記第2のオーミック接合
電極および前記ゲート電極が電荷リセット用FETを構
成する電荷結合素子において、前記複数の転送ゲート電
極の内の最終転送ゲート電極を駆動する転送クロック信
号と、前記ゲート電極を駆動するリセット信号とを互い
に逆相になるように設定して構成した。For this purpose, a first aspect of the present invention provides a plurality of transfer gate electrodes to which a transfer clock signal is applied, and a first ohmic junction for taking out charges transferred by the transfer gate electrodes. An electrode, a second ohmic junction electrode to which a DC voltage is applied, and a gate electrode provided between the first ohmic junction electrode and the second ohmic junction electrode and to which a reset signal is applied, In the charge coupled device in which the first ohmic junction electrode, the second ohmic junction electrode, and the gate electrode form a charge reset FET, a transfer clock for driving a final transfer gate electrode among the plurality of transfer gate electrodes The signal and the reset signal for driving the gate electrode are set so as to have opposite phases to each other.
【0012】第2の発明は、第1の発明において、前記
最終転送ゲート電極と前記第1のオーミック接合電極と
の間に直流電圧を与えた出力ゲート電極を設け、前記最
終転送ゲート電極直下に蓄えられた電荷が、前記最終転
送ゲート電極の転送クロック信号レベルにかかわらず、
前記出力ゲート電極直下を通過して、前記第1のオーミ
ック接合電極に到達できるように、前記出力ゲート電極
に与える直流電圧を設定した。According to a second aspect, in the first aspect, an output gate electrode to which a DC voltage is applied is provided between the final transfer gate electrode and the first ohmic junction electrode, and an output gate electrode is provided immediately below the final transfer gate electrode. The stored charge is independent of the transfer clock signal level of the final transfer gate electrode.
A DC voltage to be applied to the output gate electrode was set so as to pass directly below the output gate electrode and reach the first ohmic junction electrode.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1に示す。
図1において、1〜4はショットキ接合の転送ゲート電
極、5はショットキ接合の出力ゲート電極、6は第1の
オーミック接合電極、7はショットキ接合の第1ゲート
電極、8はショットキ接合の第2ゲート電極、9は第2
のオーミック接合電極である。電極1〜4の下面はCC
Dを構成する半導体領域となっている。また電極6〜9
の下面は電極6をソース、電極7,8をデュアルゲー
ト、電極9をドレインとするリセット用のデュアルゲー
トFETを構成している。14はバイアス源、15はリ
セット信号φ3のリセット信号源、16は電源、17は
高入力インピーダンスアンプ、18は出力端子である。
以上は前記した図3の構成と同じである。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numerals 1 to 4 denote transfer gate electrodes of a Schottky junction, 5 denotes an output gate electrode of a Schottky junction, 6 denotes a first ohmic junction electrode, 7 denotes a first gate electrode of a Schottky junction, and 8 denotes a second gate electrode of a Schottky junction. The gate electrode, 9 is the second
Ohmic junction electrode. The lower surface of electrodes 1-4 is CC
This is a semiconductor region constituting D. The electrodes 6 to 9
The lower surface of FIG. 1 constitutes a reset dual-gate FET using the electrode 6 as a source, the electrodes 7 and 8 as dual gates, and the electrode 9 as a drain. 14 is a bias source, 15 is a reset signal source for the reset signal φ3, 16 is a power supply, 17 is a high input impedance amplifier, and 18 is an output terminal.
The above is the same as the configuration of FIG.
【0014】本実施形態が図3と異なるところは、CC
Dの転送ゲート電極1〜4の転送クロック信号源11,
12として、位相が180度異なるクロック信号φ1,
φ2を発生する2相クロック信号源を使用し、そのクロ
ック信号φ1をリセット信号源15のリセット信号φ3
と逆相にしたことである。さらに、出力ゲート電極5に
印加するバイアス源13によるバイアスレベルをより浅
くして、最終の転送ゲート電極4の直下の電荷が出力ゲ
ート電極5をいつでも通過可能にして第1のオーミック
接合電極6に到達できるようにしたことである。The difference between this embodiment and FIG.
D, the transfer clock signal source 11 for the transfer gate electrodes 1-4,
12, clock signals φ1,
A two-phase clock signal source for generating φ2 is used, and the clock signal φ1 is used as the reset signal φ3 of the reset signal source 15.
This is the opposite phase. Further, by making the bias level of the bias source 13 applied to the output gate electrode 5 shallower, the electric charge immediately below the final transfer gate electrode 4 can pass through the output gate electrode 5 at any time, and the first ohmic junction electrode 6 Is to be able to reach.
【0015】図2は図1の電荷結合素子の動作説明図
で、(a)はクロック信号φ1が「L」、φ2が「H」、
φ3が「H」のときのポテンシャルを、(b)は反対にク
ロック信号φ1が「H」、φ2が「L」、φ3が「L」
のときのポテンシャルを示す。また、(c)はクロック信
号φ2の波形図、(d)はクロック信号φ1の波形図、(e)
はリセット信号φ3の波形図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the charge-coupled device shown in FIG. 1. FIG. 2 (a) shows that the clock signal φ1 is “L”, φ2 is “H”
The potential when φ3 is “H”, (b) is the opposite, clock signal φ1 is “H”, φ2 is “L”, and φ3 is “L”.
The potential at the time of is shown. Also, (c) is a waveform diagram of the clock signal φ2, (d) is a waveform diagram of the clock signal φ1, (e)
Is a waveform diagram of the reset signal φ3.
【0016】さて、本実施形態では、CCDの転送電荷
が最終の転送ゲート電極4直下に到達した時点で、第2
ゲート電極8の電位を「H」にし、第1のオーミック接
合電極6とその周囲の容量に充電された電荷を図2の
(a)に示すように放電する。次いで、図2の(b)に示すよ
うに、ゲート電極8の電位を「L」にしてデュアルゲー
トFETを遮断し、同時に転送ゲート電極3の電位を
「L」に、最終の転送ゲート電極4の電位を「H」にし
て、電荷を転送ゲート電極3から第1のオーミック接合
電極6へ直接流し込む。流れ込んだ電荷は、第1のオー
ミック接合電極6とその周囲の容量を充電し、電荷信号
は電圧に変換されて高入力インビーダンスアンプ17に
よって出力端子18より外部へ出力される。In this embodiment, when the transfer charge of the CCD arrives immediately below the final transfer gate electrode 4, the second charge
The potential of the gate electrode 8 is set to “H”, and the electric charge charged in the first ohmic junction electrode 6 and the capacitance around it is shown in FIG.
Discharge is performed as shown in (a). Next, as shown in FIG. 2B, the potential of the gate electrode 8 is set to “L” to cut off the dual-gate FET, and at the same time, the potential of the transfer gate electrode 3 is set to “L”. Is set to “H”, and charges flow directly from the transfer gate electrode 3 to the first ohmic junction electrode 6. The flowed charge charges the first ohmic junction electrode 6 and the capacitance around it, and the charge signal is converted into a voltage and output from the output terminal 18 to the outside by the high input impedance amplifier 17.
【0017】このように、本実施形態では、最終の転送
ゲート電極4の1つ手前の転送ゲート電極3が、「H」
から「L」へ遷移したとき、転送ゲート電極3の直下に
あった電荷が、図2の(b)に示すように、転送ゲート電
極4と出力ゲート電極5を通過して第1のオーミック接
合電極6へと流れ込む。このとき、第1のオーミック接
合電極6へのフィードスルーを決定する最終の転送ゲー
ト電極4のクロック信号φ1とリセット信号源15のリ
セット信号φ3は、互いに逆極性であることから、それ
らクロック信号は第1のオーミック接合電極6でキャン
セルされ、出力側へのフィードスルーを小さく抑えるこ
とができる。As described above, in this embodiment, the transfer gate electrode 3 immediately before the final transfer gate electrode 4 is set to “H”.
When the state changes from “L” to “L”, the electric charge immediately below the transfer gate electrode 3 passes through the transfer gate electrode 4 and the output gate electrode 5 as shown in FIG. It flows into the electrode 6. At this time, since the clock signal φ1 of the final transfer gate electrode 4 and the reset signal φ3 of the reset signal source 15 which determine the feedthrough to the first ohmic junction electrode 6 have opposite polarities, the clock signals are It is canceled by the first ohmic junction electrode 6, and feedthrough to the output side can be reduced.
【0018】一般的なCCDの設計に際しては、リセッ
ト信号はクロック信号と共用され、本実施例の場合、リ
セット信号φ3はクロック信号φ2と共用できる。この
ことから、クロック信号φ1とリセット信号φ3は同一
振幅であることが期待でき、なおかつ、フィードスルー
量を決定する最終転送ゲート電極4と第1のオーミック
接合電極6の間の結合容量と、ゲート電極8と第1のオ
ーミック接合電極6の間の結合容量とが等しくなるよう
設計すれば、フィードスルーは完全にキャンセルされて
ゼロとなる。In a general CCD design, a reset signal is shared with a clock signal, and in this embodiment, a reset signal φ3 can be shared with a clock signal φ2. From this, it can be expected that the clock signal φ1 and the reset signal φ3 have the same amplitude, and furthermore, the coupling capacitance between the final transfer gate electrode 4 and the first ohmic junction electrode 6, which determines the amount of feedthrough, and the gate If the coupling capacity between the electrode 8 and the first ohmic junction electrode 6 is designed to be equal, the feedthrough is completely canceled and becomes zero.
【0019】図5に実験で得られたCCDの出力波形を
示す。(b)は従来方式の駆動方法によって、(a)は本発明
による駆動方法によって、各々得られた出力波形であ
る。いずれの場合も正弦波のCCD入力信号を与えた。
(a)ではそのCCD入力信号を遅延した電荷信号成分が
リセットレベルのすぐ下に包絡線で現れており、クロッ
ク信号のフィードスルー成分が非常に小さくなっている
ことがわかる。これに対して、(b)ではフィードスルー
成分が大きくなっており、出力端子18の後段の回路で
は、電荷信号成分を取り込むためにその入力範囲を大き
くする必要があることが分かる。FIG. 5 shows the output waveform of the CCD obtained in the experiment. (b) shows output waveforms obtained by the conventional driving method, and (a) shows output waveforms obtained by the driving method according to the present invention. In each case, a sinusoidal CCD input signal was provided.
In (a), the charge signal component obtained by delaying the CCD input signal appears as an envelope immediately below the reset level, and it can be seen that the feedthrough component of the clock signal is extremely small. On the other hand, in (b), the feedthrough component is large, and it can be seen that in the circuit at the subsequent stage of the output terminal 18, the input range needs to be enlarged in order to capture the charge signal component.
【0020】なお、以上の説明において、電極1〜5,
7,8はショットキ接合電極に限られることはなく、半
導体の上面に絶縁膜を介在させたメタル電極とし、MO
S構造としても良い。In the above description, the electrodes 1 to 5,
Metal electrodes 7 and 8 are not limited to Schottky junction electrodes, but are metal electrodes with an insulating film interposed on the upper surface of the semiconductor.
It may have an S structure.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば出力
側へのフィードスルーの少ない電荷結合素子の駆動方法
を実現することができる。その結果として、出力アンプ
やその後段の回路の入力範囲を小さくとることができ、
システムとしての性能向上やコストの低減に貢献する。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a method of driving a charge-coupled device with less feedthrough to the output side. As a result, the input range of the output amplifier and subsequent circuits can be reduced,
It contributes to improving system performance and reducing costs.
【図1】 本発明の電荷結合素子の駆動方法の説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for driving a charge-coupled device of the present invention.
【図2】 (a)、(b)はポテンシャルの状態図、(c)、
(d)、(e)はクロックφ2,φ1,φ3の波形図である。FIGS. 2 (a) and (b) are potential phase diagrams, (c),
(d) and (e) are waveform diagrams of clocks φ2, φ1, and φ3.
【図3】 従来の電荷結合素子の駆動方法の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional method of driving a charge-coupled device.
【図4】 (a)、(b)はポテンシャルの状態図、(c)、
(d)、(e)はクロックφ5,φ4,φ3の波形図である。FIGS. 4 (a) and (b) are potential state diagrams, (c),
(d) and (e) are waveform diagrams of clocks φ5, φ4, φ3.
【図5】 (a)は図1の方法による場合の入出力波形
図、(b)は図3の方法による場合の入出力波形図であ
る。5A is an input / output waveform diagram when the method of FIG. 1 is used, and FIG. 5B is an input / output waveform diagram when the method of FIG. 3 is used.
1,2,3,4:転送ゲート電極、5:出力ゲート電
極、6:第1のオーミック接合電極、7:第1ゲート電
極、8:第2ゲート電極、9:第2のオーミック接合電
極、11、12:クロック信号源、13,14:バイア
ス電源、15:リセット信号源、16:電源1, 2, 3, 4: transfer gate electrode, 5: output gate electrode, 6: first ohmic junction electrode, 7: first gate electrode, 8: second gate electrode, 9: second ohmic junction electrode, 11, 12: clock signal source, 13, 14: bias power source, 15: reset signal source, 16: power source
Claims (2)
ゲート電極と、該転送ゲート電により転送されてきた電
荷を取り出す第1のオーミック接合電極と、直流電圧が
印加される第2のオーミック接合電極と、前記第1のオ
ーミック接合電極と前記第2のオーミック接合電極の間
に設けられリセット信号が印加されるゲート電極とを有
し、前記第1のオーミック接合電極、前記第2のオーミ
ック接合電極および前記ゲート電極が電荷リセット用F
ETを構成する電荷結合素子において、 前記複数の転送ゲート電極の内の最終転送ゲート電極を
駆動する転送クロック信号と、前記ゲート電極を駆動す
るリセット信号とを互いに逆相になるように設定したこ
とを特徴とする電荷結合素子。1. A plurality of transfer gate electrodes to which a transfer clock signal is applied, a first ohmic junction electrode for extracting charges transferred by the transfer gate electrode, and a second ohmic junction to which a DC voltage is applied. An electrode, and a gate electrode provided between the first ohmic junction electrode and the second ohmic junction electrode, to which a reset signal is applied, wherein the first ohmic junction electrode, the second ohmic junction Electrode and the gate electrode are F
In the charge-coupled device constituting the ET, a transfer clock signal for driving a final transfer gate electrode among the plurality of transfer gate electrodes and a reset signal for driving the gate electrode are set to have phases opposite to each other. A charge-coupled device characterized by the above-mentioned.
極との間に直流電圧を与えた出力ゲート電極を設け、 前記最終転送ゲート電極直下に蓄えられた電荷が、前記
最終転送ゲート電極の転送クロック信号レベルにかかわ
らず、前記出力ゲート電極直下を通過して、前記第1の
オーミック接合電極に到達できるように、前記出力ゲー
ト電極に与える直流電圧を設定したことを特徴とする電
荷結合素子。2. The charge-coupled device according to claim 1, further comprising: an output gate electrode provided with a DC voltage between the final transfer gate electrode and the first ohmic junction electrode; A DC voltage applied to the output gate electrode so that the received electric charge can pass directly below the output gate electrode and reach the first ohmic junction electrode regardless of the transfer clock signal level of the final transfer gate electrode. A charge-coupled device, wherein:
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---|---|---|---|---|
JPS61129964A (en) * | 1984-11-29 | 1986-06-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Output circuit of charge transfer device |
JPH09107504A (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-22 | Sony Corp | Solid-state image pickup element and its drive method |
JPH10321836A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-04 | Sony Corp | Method for driving solid-state charge transfer device |
JPH11136581A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Sony Corp | Ccd image pickup device |
JPH11146279A (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-28 | Sony Corp | Ccd image pickup device |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281157A patent/JP4536234B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61129964A (en) * | 1984-11-29 | 1986-06-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | Output circuit of charge transfer device |
JPH09107504A (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-22 | Sony Corp | Solid-state image pickup element and its drive method |
JPH10321836A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-04 | Sony Corp | Method for driving solid-state charge transfer device |
JPH11136581A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Sony Corp | Ccd image pickup device |
JPH11146279A (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-28 | Sony Corp | Ccd image pickup device |
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