JPS58101463A - Ｍｏｓ型半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 尭りＯ１ｆｔ術分野 本発嘴は絶縁ｒ−）瀝電界効果トランジスタ（線種−Ｆ
ＥＴ　）からなる、ダイオード特性を有するＭＯ８ｍｌ
半導体装置に関する。

発−の技術的背景とそＯ問題点 近年、ＭＯＩ構造のアナログ集積囲路の発展はめｆｌＬ
＜、特に音声信号Ｊ６１ＩＭＩＩ＆験關路で線、集積化
され九演算増幅器（以下オペアンノと略す）を用いて各
種のフィルタを夷舅している。

更にはその技術を用いてアナログ音声信号をデジタ★信
号に変換する九めに必要な整流−路をも集積化しようと
するものである。

第ｉｍｌは、一般的に知られている半波整流回路である
。第１ｇ中のＯＰ　−Ａｘａｐは演算増幅器、Ｄｔ＊Ｄ
寓ｔｉダイオード、Ｒｔ　ｅｌｍ　紘紙絖、Ｖｌ、。

は基準電圧である。

しかしながら、通常のメイオーｙ＃ｉ、頴方肉電圧降下
ｖｆとして０．６〜０．７ｖの電圧が必要であシ、第２
図に示す如く層方向電圧がζＯ電圧以上になると急激に
電流が増加し、逆方向電流はほとんど零に近い特性を示
す、その結果、こうし九ダイオードを第１図図示ｏ＃Ｐ
腋整流回路に組み込むと、第３図の波形図に示す如く、
入力信号が基準電圧ｖｒ、ｆと交差する点ムｅｌにおい
て、オペアンプ出力ＯＰ　０１２７　が急ＩｋＫ変化し
てしまう九め、オーΔシ為−トしてし會う。

しえがって、波形が変化してしまい、正常な半波整流動
作が行なわれなくなる。なお、第３図中の−）は入力信
号０１ＩＬ潜図、伽）はオペアンプの出力の波形図であ
る。上述し九傾向は順方向電圧−下Ｖ、が小さいほど小
さくな’ｐ、ｖｆが零の場合社会〈その傾向がなく、正
常＊＋波整流動作を遂行できる。

発明の目的 本発明はｖｌが零もしくは零に近い特性を示すダイオー
ド特性を有するＭＯｇ　＠半導体装置を蝿供しようとす
るものである。

尭−の概要 本発明を第４図図示の原理図を参照して説明する。

ｆｌ１４１ｊＡＦｉＮ＋ヤンネルエンハンスメント蓋Ｍ
ＯＩ　−ＦＩＴからなるダイオードを示す亀のである１
図中のＤは電圧ｖ３が加えられるドレイン、Ｓは電圧ｖ
１が加えられるソース、Ｇはｒ−）であ夛、前記ｒ　−
）　ＧとドレインＤの間に峡ＦＩＴのしきい値と勢しい
電圧の電源ｖｔｈが介装されテｈＡ＊　ｊ　５　Ｌ７’
ｔＭＯｉｌ　−ＦＩＴ（１−１４１１性は次のようにな
る。

（１）　　Ｖ　（Ｖｍ　　Ｖｔ　）＞ｏｏａｌｌ−／／
２・（Ｖ、、−ｖ、ｋ）１　　　　（１）Ｖ　説ｖ＋ｖ
□　　　　　　　−−−−、、（鵞）＠ｐ ζζでβはＦＬＩＴのチャンネル長、チャンネル幅等の
形状によって決するΔラメータである。

ゆえに、上記（１）　、　（２）よ） ■−β／２・い　　　　　　　・−―）となる。

Ｇｌ）　　Ｖ　（Ｖ婁Ｖｔ　）＆；０４０時上記（１）
ｅ　（ｚ）より！フ０　　−−−−・（４）となる。

Ｌ　九ｙｂ’　５　テ第４　ｍＩ　Ｅ　示ＯＭＯｆｌｌ
　−ＦＩＴ　Ｆ１１１１５１１０Ｖ−１特性に示す如く
願方向電圧陣下Ｖ、が零０４１性を示すダイオードと１
にみ。

発Ｉｊ１１０実施例 本発明のダイオードを第６ＷＲを参照して説明する。

間中ＯＱｔはし自い値電圧ｖ　　トランジスタｔｋ％ 形状で決まるノ臂ツメータβを有する１チヤンネルエン
ハンスメ／）ＩＩＭＯＩＩ−Ｆ鳶テであ）、このソース
１は電圧Ｖｔをドレイ）／Ｄは電圧ｖｌを与えられてい
る。ｍ中の４ｂは前記ｋｇ）８−　ＦＩＴ　Ｑｓと同様
のし自い値電圧、Δツメ−タフを有する１チヤンネルエ
ンハンスメｙ　）　ｔｉｉ　ｕｏｇ−ｙｔＴ？　Ｔｏ　
り、このドレインＤはバイアス電流源！・を介して電源
電圧Ｖ□に接続され（その接続点の電圧をＶ・とする）
、＠　ＦＩＴ　Ｑｌ　ｔ）ソース８は前記績■−Ｆ釘Ｑ
１０ドレイｙＤＫＩ！続されている。１らに、ｋＩＤａ
　−ＦＮＴ　Ｑｓのｒ−）Ｇは自己のドレインＤＫ接続
されている。そして、前記ＭＯ８−ＦＩＴ　Ｑｓのｒ−
）　Ｇは前記臓）Ｉ　−ＦＩＴ　Ｑ諺のｒ−）とドレイ
ンの１１４１１点に接続されている。

こＯような構成によれば、鳳チャンネルエンハン）Ｌメ
ｙ　）　ＩＩ　ＭＯｇ　−ＦＩｅＴ　ＱｔとＱｓが同様
なしきい値電圧、／＃ラメータＩを有するため、誼（２
）畠−ｒ鳶ＴＱｓＯｒ−）ＧとドレインＤｏ関にはバイ
アス電流ｌｌｌ５とＭＯｇ　−Ｆｌ’ｒ−により　Ｍ（
Ｍｌ　−ｒ鵞ＴＣｈＯしきい値電圧ｖ０と雌ｆｔ勢しい
電圧が与えられる。即ち、バイアス電流源！・は次０（
５）式１式％ （） こむでｖｔｋはＭＯｇ　−ＦＷＴ　Ｑ虐Ｏし自い値電圧
である。

上記（５）式よシ ｖ＠　−Ｖｌ　ｘｍ　Ｖｔｈ＋〆ｎＱＴ　　−−−−−
（ｓ）の関係が得られる。

し九がりてβが十分大きく、バイアス電流源Ｉ・を十分
小さく設定すれば、 〆罰Ｔろ＝＜＜　ｖｔｈ　　　　　−−−−（７）トナ
）、Ｖ＊Ｖ＊ｔｉは”ｔｈ　Ｋｅｔ、、＜　＊　ｂ、前
述した第４図の原理図に示し九ように第６図の回路は嬉
５図のＶ−１％性のようｔｋ　ｖ、が零に等しいダイオ
ードとして動作すゐ。

ｔ″に１〆イオードとして主動作するｍｓ　−ＦＫ’ｒ
Ｑｓと、鋏ＦＩＣＴＱｔのｒ−）及びドレイン間にその
しきい値電圧に等しｉ電圧を与える電源として動作する
ｊ［）８−　ＦＥＴ　Ｑｓとはし１１−値電圧中チャン
ネル長及びチャンネル幅等のΔツメータが岡じになるよ
うに設定されている丸め、外部からの影響によ）しきい
値電圧が変動しても、それらは各ＭＥ）ＩＩ　−ＦＷＴ
　Ｑｔ　−Ｑｓに等しく作用する丸め、前述し九Ｉイオ
ード特性が変化することなく保持される。

なお、本実−に係るＭＯＢ　ｍｌ半導体装置は上記実施
例の構造に限定されない０例えば第７１１に示す如くバ
イアス電流ＩＩＩ・の代ｂＫｍチャンネルディプレッジ
箇ン３１　ＭＤＢ　−ＦＩＴ　Ｑｓを用いてダイオード
を構成してもよい、を九、１チヤンネルエンハンスメン
）　＠　ＭＯＢ　−ＦＫ丁Ｑｓ＃十分＊ットオ７近傍で
動作するならば第８図に示すように一童イアス電流源！
・０代りに抵抗ＭＬを用いて〆イオー、ｒ特性を有する
Ｍｏｇ型半導体装置を構成してもよい。

上記実施例では、ダイオードとして主動作すｂｙｈｆヤ
ンネルエンハンスメン）　ＩＩ　Ｍｏｌ　−ＦＩＴのｒ
−）とドレインの関に該ＦＥ？のしきい値電圧に等しい
電圧の電源を介装したが、これに限らず、ｒ−Ｆとソー
ス間に同電源を介装してもよい。

上記実施例ではダイオードを構成するＭＯＢ−ＦｌｅＴ
　トして鳳チャンネルエンハンスメント蓋のものを用い
九が、Ｐ？ヤンネルエｙハンスメン）　Ｉｔ　ＭＯＢ　
−ＦＥＴを用いてもよい。

発明の効果 以上詳述した如く、本発明によれｄｌｌ方向電圧降下Ｖ
、が零もしくは零に近い４Ｉ性を示すＭＯ１Ｆ１丁から
なるダイオードを構成でき、−ラて正常な中波整流動作
を遂行し得る亭ＩＩＩＬ１１筐關路などに有効に利用で
きる勢顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１１１１は半波整流回路を示す図、第２ＩｌｌはＰＮ
接合ダイオードのＶ−Ｉ％４！ｌを示す閣、第３図はＰ
Ｎ接合ダイオードを組込んだ半波整流回路の入力信号及
びオペアンプ出力の＃Ｌ形図、第４図は本発明のダイオ
ードの原理を示す回路図、第５図は第４図のダイオード
のＶ−Ｘ特性を示す図、第６図は本発明の一実施例を示
すダイオードの回路図、第７１！ｌｌ及び第８ＩＩＩは
夫々本発明の他の実施例を示すダイオードの回路図であ
る。 ＱｓａＱｓ・・・烏チャンネルエンハンスメント型Ｍｏ
ｌ　−ＦＥＴ、Ｑｓｍ−チャンネルディプレッジ曹ンｍ
１Ｋ）ＩＩ　−Ｆｌけ、■・・・・バイアス電装置、鼠
・−抵抗・ 出願人代理人　　弁覇士　鈴　江　武　彦第１ｓ ＯＰ　−Ａｍｐ 第２１１ 第３＠ 第４■　　　　　第ｓＷＲ リ　　　　　　　Ｖ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　絶縁ｒ−）蓋電界効果トランジスタから′＆
   珈、前記トランジスタのｒ−）とソース間、もしくはｒ
   −）とドレイン間に皺トランジスタのしきい値電圧と同
   等もしくはほぼ等しい電圧の電ＩＩｔ介値してメイオー
   ド特性をもえせ九ことを特徴とする顧１蓋半導体装置。
2. （２）　　絶縁ｒ−）蓋電界効果トランジスタがエンハ
   ンスメント置であることを特徴とす、＆特許請求の範−
   第１項記載のＭｏｌ蓋牛蓋体導体装置