JP5579412B2 - インバータ及びその動作方法並びにインバータを含む論理回路 - Google Patents
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Description
2000 増加型の駆動トランジスタ
A 活性層
C チャンネル領域
D ドレイン領域
S ソース領域
T 駆動トランジスタ
BG ボトムゲート
GI ゲート絶縁層
IL 絶縁層
IV インバータ
TG トップゲート
SUB 基板
VDD 電源
Vin 入力端子
Vout 出力端子
Claims (20)
- 負荷トランジスタと、
前記負荷トランジスタと連結された駆動トランジスタとを含み、
前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち、一つはダブルゲート構造を有し、もう一つはシングルゲート構造を有し、
前記負荷トランジスタと前記駆動トランジスタの各チャンネル層は、ZnO系の酸化物半導体を含み、
前記負荷トランジスタと前記駆動トランジスタの各チャンネル層はn型チャンネル層であり、前記負荷トランジスタと前記駆動トランジスタは全てn−チャンネルトランジスタであり、
前記負荷トランジスタのチャンネル層と前記駆動トランジスタのチャンネル層とは同一基板上に同一物質で形成された層構造を有し、
前記ダブルゲートのトップゲートは、それに対応するチャンネル層と接触せずに離隔して存在する
ことを特徴とするインバータ。 - 前記負荷トランジスタは、空乏型であり、前記駆動トランジスタは、前記ダブルゲート構造を有する増加型である
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタは、前記ダブルゲート構造を有する空乏型であり、前記駆動トランジスタは、増加型である
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、酸化物薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、トップゲート構造のトランジスタを含み、
前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち一つは、前記トップゲート構造のトランジスタの下に、ボトムゲートをさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、チャンネル領域、ソース領域及びドレイン領域を有する活性層を含む
ことを特徴とする請求項5に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、チャンネル層、前記チャンネル層の一端に接触されたソース層及び前記チャンネル層の他端に接触されたドレイン層を含む
ことを特徴とする請求項5に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、ボトムゲート構造のトランジスタを含み、
前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち一つは、前記ボトムゲート構造のトランジスタ上側に、トップゲートをさらに含む
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち、前記ダブルゲート構造を有するトランジスタの2つのゲートは、互いに分離された
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち、前記ダブルゲート構造を有するトランジスタの2つのゲートは、電気的に互いに連結された
ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ。 - 請求項1ないし請求項10のうち、いずれか1項に記載のインバータを複数個含む論理回路。
- 前記各インバータの前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、トップゲート構造のトランジスタを含み、前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち一つは、前記トップゲート構造のトランジスタの下に、ボトムゲートをさらに含み、
前記各インバータで、前記ボトムゲートは、それに対応するトップゲートと互いに分離され、
前記ボトムゲートは、電気的に互いに連結された
ことを特徴とする請求項11に記載の論理回路。 - 前記各インバータの前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタは、ボトムゲート構造のトランジスタを含み、前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち一つは、前記ボトムゲート構造のトランジスタ上側に、トップゲートをさらに含み、
前記各インバータで、前記トップゲートは、それに対応するボトムゲートと互いに分離され、
前記トップゲートは、電気的に互いに連結された
ことを特徴とする請求項11に記載の論理回路。 - 前記論理回路はNAND回路、NOR回路、エンコーダ、デコーダ、MUX、DEMUX及びセンスアンプのうち、少なくとも一つを含む
ことを特徴とする請求項11に記載の論理回路。 - 請求項1ないし請求項10のうち、いずれか1項に記載のインバータの動作方法において、
前記負荷トランジスタ及び前記駆動トランジスタのうち、前記ダブルゲート構造を有するトランジスタのスレショルド電圧を変化させる段階を含む
ことを特徴とするインバータの動作方法。 - 前記スレショルド電圧を変化させる段階は、前記ダブルゲート構造を有するトランジスタの2つのゲートのうち、少なくとも一つに電圧を印加する段階を含む
ことを特徴とする請求項15に記載のインバータの動作方法。 - 前記ダブルゲート構造を有するトランジスタが前記駆動トランジスタであるとき、
前記スレショルド電圧を変化させる段階は、前記駆動トランジスタの2つのゲートのうち、いずれか一つに負(−)の電圧を印加する段階を含む
ことを特徴とする請求項16に記載のインバータの動作方法。 - 前記ダブルゲート構造を有するトランジスタが前記駆動トランジスタであるとき、
前記スレショルド電圧を変化させる段階は、前記駆動トランジスタの2つのゲートに、正(+)の電圧を印加する段階を含む
ことを特徴とする請求項16に記載のインバータの動作方法。 - 前記ダブルゲート構造を有するトランジスタが前記負荷トランジスタであるとき、
前記スレショルド電圧を変化させる段階は、前記負荷トランジスタの2つのゲートのうち、いずれか一つに正(+)の電圧を印加する段階を含む
ことを特徴とする請求項16に記載のインバータの動作方法。 - 前記スレショルド電圧を調節する段階後、前記インバータに正常動作電圧を印加する段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項15に記載のインバータの動作方法。
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