SU865078A1 - Method of generating potential reliff in charge-coupled devices - Google Patents

Method of generating potential reliff in charge-coupled devices Download PDF

Info

Publication number
SU865078A1
SU865078A1 SU792809174A SU2809174A SU865078A1 SU 865078 A1 SU865078 A1 SU 865078A1 SU 792809174 A SU792809174 A SU 792809174A SU 2809174 A SU2809174 A SU 2809174A SU 865078 A1 SU865078 A1 SU 865078A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transfer
charge
transmitting electrode
semiconductor substrate
parts
Prior art date
Application number
SU792809174A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Х.И. Кляус
Ю.Н. Сердюк
Е.И. Черепов
Original Assignee
Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср filed Critical Институт Физики Полупроводников Со Ан Ссср
Priority to SU792809174A priority Critical patent/SU865078A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU865078A1 publication Critical patent/SU865078A1/en

Links

Abstract

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РЕЛЬЕФА В ПРИБОРАХ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ в полупроводниковой подложке под передающим электродом, основанный на приложении к передающему электроду обедн ющего напр жени  и формирований в полупроводниковой подложке электрического пол , ускор ющего носители зар да в направле1ши переноса, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью увеличени  бйстродействи , передающий электрод формируют в виде отдельньтх, параллельных и расположенных перпендикул рно направлению переноса носителей зар да частей, длина которых в направлении переноса носителей меньше , чем глубина области , простран§ ственного зар да, и на разные части одного передающего электрода подают (Л нарастающий по абсолютной величине в с направлении переноса потенциал. A METHOD FOR CREATING A POTENTIAL RELIEF IN THE DEVICES WITH A CHARGER CONNECTION in a semiconductor substrate under the transmitting electrode, based on the application of depleting voltage and heat transfer medium in the semiconductor substrate of the electric field, accelerating charge carrier in the transfer direction of the heat source. and in order to increase the speed, the transmitting electrode is formed as separate, parallel and perpendicular to the direction of transfer of charge carriers of the parts, the length of which s in carrier transport direction is less than the depth of field, prostran§ governmental charge and on different parts of one transmitting electrode fed (A rising in magnitude in a direction of transport capacity.

Description

Изобретение относитс  к области электронной техники и может быть использовано в системах обработки информации. Известен способ создани  потенциального рельефа под передающими электродами в приборах с зар довой св зью (ПЗС), заключающийс  в aciiMметричном расположении под электродами имплантированных барьеров, об .разованных легированными област ми подложки проводимостью того же типа Эти барьеры раздел ют зар довые носа зар да. Недостатками указанного способа  вл ютс  мала  величина т нущего по л  носителей в подложке вдоль напра лени  переноса, что приводит к невысокому быстродействию прибора, слож ности фотолитографии при изготовлении прибора, обусловленной необходимостью точного совмещени  областе легировани  с передающими электрода ми; ограниченна  высота потенциального рельефа под электродами. Известен также способ создани  потенцигшьного рельефа в полупровод никовой подложке под передающим эле тродом, основанный на приложении к передающему электроду обедн ющего н пр жени  и формировании в полупрово никовой подложке электрического пол ускор ющего в направлении переноса. Данное техническое решение  вл е с  ближайшим к изобретению по. сущкости и достигаемому результату. Недостатком данного способа  вл  етс  малое поле, направленное вдоль электрода, что приводит к недостато ному быстродействию прибора. Целью предлагаемого изобретени   вл етс  увеличение быстродействи . Цель достигаетс  тем, что при способе создани  потенциального рельефа в приборах с зар довой св 8г зью в полупроводниковой подложке под передающим электродам, осцованном на приложении к передающему электроду обедн ющего напр жени  и формировании в полупроводниковой подложке электрического пол , ускор ющего носители зар да в направлении переноса, передающий электрод формируют в виде отдельных параллельных и расположенных перпендикул рно направлению переноса носителей зар да частей , длина которых в направлении переноса носителей меньше, чем глубина области пространственного зар да, и на разные части одного передающего элек рода подают нарастающий по абсолютной величине в направлении переноса потенциал. На фиг.1 показан способ создани  потенциального рельефа в ПЗС; на фиг.2 показаны эпюры фазных напр жений .. Способ осуществл етс  следующим образом. Передающие электроды ПЗС выпол 1 ютс  в виде отдельных частей 1, 2, 3, l, 2, 3 св занньпс ме-кду собой , например емкост ми , где . емкости перекрыти  С и Cj не имеют гальванической св зи. На части электродов 3 и 3 подаетс  обедн ющее фазное напр жение Ф и Ф, при этом потенциалы остальных частей электродов 1, 2 и 1 , 2, относительно подложки 4, покрытой диэлектриком 5, толщина которого одинакова, прини мают также определенные значени , величина которых: будет определ тьс  емкост ми перекрыти  Сд и С, а .также емкост ми этих частей относительно подложки Cg и С (на чертеже не показаны). Емкостью между фазными электродами можно пренебречь. Учиты;ва  сказанное выше, дл  потенциала 1, .электродов 1 и 1 будем иметь. , The invention relates to the field of electronic engineering and can be used in information processing systems. A known method of creating a potential relief under the transmitting electrodes in devices with charge coupling (CCD) consists in aciiMmetric arrangement of implanted barriers under the electrodes, which are doped with the same type of alloyed substrate areas. These barriers separate charge nose charges. The disadvantages of this method are the low magnitude of the substrate carrier in the substrate along the transfer direction, which leads to a low speed of the device, the complexity of photolithography in the manufacture of the device, due to the need to accurately align the area of doping with the transmitting electrodes; limited height of potential relief under the electrodes. There is also known a method of creating a potential-like relief in a semiconductor substrate under a transmitting electrode, based on the application of a depleting voltage to a transmitting electrode and the formation of an accelerating electric field in a semiconductor substrate in the direction of transfer. This solution is with the closest to the invention according to. essence and the achieved result. The disadvantage of this method is a small field directed along the electrode, which leads to a lack of speed of the device. The aim of the invention is to increase speed. The goal is achieved by the fact that with the method of creating a potential relief in devices with charge coupling in a semiconductor substrate under the transmitting electrodes, deciding to apply depleting voltage to the transmitting electrode and forming an electric field in the semiconductor substrate accelerating the charge carriers in the direction transfer, the transmitting electrode is formed in the form of separate parallel and perpendicular to the direction of transfer of charge carriers of parts whose length in the direction of transfer carry The leu is less than the depth of the spatial charge region, and the potential in the direction of transfer increases in different parts of the same transmitting elec- trode. Figure 1 shows a method for creating a potential relief in a CCD; Fig. 2 shows diagrams of phase voltages. The method is carried out as follows. The transmitting electrodes of the CCD are made as separate parts 1, 2, 3, l, 2, 3 connected between themselves, for example, in capacitances, where. the overlapping capacitances C and Cj are not electroplated. The parts of electrodes 3 and 3 are supplied with depleting phase voltage F and F, while the potentials of the remaining parts of electrodes 1, 2 and 1, 2 are relative to the substrate 4, covered with dielectric 5, the thickness of which is the same, also taking certain values : will be determined by the overlap capacitances of Cd and C, as well as the capacitances of these parts relative to the substrate Cg and C (not shown in the drawing). The capacitance between the phase electrodes can be neglected. Considering the above, for the potential 1,. Of the electrodes 1 and 1 we will have. ,

1one

I, РI, P

0.2) С0.2) With

(1) частей потенциала и 2 соответственно: Подбира  величину, а вместе с тем и емкость перекрыти , размеры и соответственно емкости С и С частей 1, 2 и l, 2, относительно под Ложки, можно регулировать величину потенциалов Cf, и Cf . При этом обес печиваетс  необходимый профиль ОПЗ под передающими электродами. Число частей, из которьгх состо т передающие электроды, может быть также бол ше, при этом-увеличиваетс  краева  компонента сло  Ец в подложке, что приводит к увеличению дрейфовой ком поненты переносимого зар да, это в конечном итоге увеличивает быстродействие . Пример конкретного осуществлени  Передаюпще зле:ктроды ПЗС выполнены 10 см и длиной 1,2110 с шириной 5(1) parts of the potential and 2, respectively: Selection of the value, and at the same time the capacity of the ceiling, the sizes and the capacity C and C of parts 1, 2 and l, 2, relative to Spoons, you can adjust the value of the potentials Cf and Cf. In this case, the required profile of the SCR is provided under the transmitting electrodes. The number of parts of which the transmitting electrodes are composed may also be greater; in this case, the edge component of the EC layer in the substrate increases, which leads to an increase in the drift component of the charge transferred, this ultimately increases the speed. An example of a specific implementation. Transmitting evil: CCDs are made of 10 cm and a length of 1.2110 with a width of 5

г У / / L. электро865078 из поликремни  с удельным сопротивлением 50 Ом см , методом nepeKptaвающихс  зазоров из трех частей, Емкости перекрыти  С и С, составлАют соответственнб 3,8 -10 и,3, Ф Толпрна диэлектрика 1200 А, Подложка выполнена из кремни  КЭФ - 4,5. Амплитуда фазных напр жений Ф| и Ф4 «, «20 В. Верхн   гранична  частота в этих структурах по сравнению с конт- . рольными увеличилась с 2,5 до 4,2-10 Гц, т.е. быстродействие прибора было увеличено при этом примерно в,, 1,5 раза. Величина темновых токов в этих структурах была меньше по сравнению с контрольными-в среднем в 50;-70 раз и составила А на биту. Общее количество операций при изготовлении ПЗС было уменьшено на двёi Предлагаемьй способ имеет следующие технико-экономические преимущества: значительное повышение быстродейтви  приборов, уменьшение темновых токов, расширение области применени  прибора.. Предлагаемое изобретение может бьп-ь полезным при создании больших систем обрабд ки информации.g U / / L. electromilicate from polysilicon with a specific resistance of 50 Ω cm, using nepeKptavayuschih gaps of three parts, Capacity overlap C and C, are respectively 3.8 -10 and 3, F Tolprna dielectric 1200 A, The substrate is made of silicon CEF - 4.5. The amplitude of the phase voltages F | and F4, 20 V. The upper limiting frequency in these structures as compared with cont. role increased from 2.5 to 4.2-10 Hz, i.e. The device speed was increased by about 1.5 times. The magnitude of the dark currents in these structures was less than the control ones — on average, 50; -70 times and amounted to A per bit. The total number of operations in the manufacture of a CCD has been reduced by two. The proposed method has the following technical and economic advantages: a significant increase in the speed of devices, a decrease in dark currents, and an extension of the field of application of the device. The proposed invention can be useful in creating large information processing systems.

Ф;F;

1G

Ф(2F (2

Claims (1)

СПОСОБ СОЗДАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РЕЛЬЕФА В ПРИБОРАХ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ в полупроводниковой под- ложке под передающим электродом, 'основанный на приложении к передающему электроду обедняющего напряжения и формирований в полупроводниковой подложке электрического поля, ускоряющего носители заряда в направлении переноса, о т л и ч а join и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, передающий электрод формируют в виде отдельных, параллельных и расположенных перпендикулярно направлению переноса носителей заряда частей, длина которых в направлении переноса носителей меньшё, чем глубина области пространственного заряда, и на разные части ' § одного передающего электрода подают нарастающий по абсолютной величине в направлении переноса потенциал.METHOD FOR CREATING A POTENTIAL RELIEF IN CHARGED COMMUNICATION INSTRUMENTS in a semiconductor substrate under a transmitting electrode, 'based on application of a depleting voltage and formations in a semiconductor substrate of an electric field accelerating charge carriers in the transfer direction, excluding join The reason is that, in order to increase the speed, the transmitting electrode is formed in the form of separate, parallel and perpendicular to the direction of transfer of charge carriers parts whose length in n in the direction of carrier transfer is less than the depth of the space-charge region, and a potential increasing in absolute value in the direction of transfer is supplied to different parts of a single transmitting electrode. SU . 865078 >SU. 865078> 865078 ϊ865078 ϊ
SU792809174A 1979-08-17 1979-08-17 Method of generating potential reliff in charge-coupled devices SU865078A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792809174A SU865078A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Method of generating potential reliff in charge-coupled devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792809174A SU865078A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Method of generating potential reliff in charge-coupled devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU865078A1 true SU865078A1 (en) 1986-08-30

Family

ID=20846095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792809174A SU865078A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Method of generating potential reliff in charge-coupled devices

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU865078A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kroaleck R.H. et al. Iroplanted - Barrier Two-Phase Charde Coupled Devices Appl. Phys. Lett. V. 19, p. 520, 1971. Berglung C.N. et al Two-Phase Stopped Oxide. CCD Shift Register Using Undercut Isolataitt Appl. Phys. Lett. V. 20, p. 413, 1972. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3852799A (en) Buried channel charge coupled apparatus
GB1470191A (en) Charge coupled devices
GB1481364A (en) Semiconductor charge coupled device structures
EP0192142A1 (en) Charge transfer device
GB1495453A (en) Charged coupled devices
EP0350091B1 (en) Tilted channel charge-coupled device
SU865078A1 (en) Method of generating potential reliff in charge-coupled devices
US4814844A (en) Split two-phase CCD clocking gate apparatus
CA1061903A (en) Buried channel ccd with charge propagation beneath gaps between parallel electrode means
GB1456255A (en) Introducing signal to charge-coupled circuit
JPS61198676A (en) Semiconductor integrated circuit device
GB1413092A (en) Image pick-up devices
GB1433723A (en) Charge transfer devices
CA1135857A (en) Charge coupled device
US5019884A (en) Charge transfer device
US4231810A (en) Process for producing bi-polar charge coupled devices by ion-implantation
KR100249412B1 (en) Charge coupled device
JPS61179574A (en) Charge coupled device
JP2572181B2 (en) CCD image element
US4126794A (en) Semiconductor charge coupled device with split electrode configuration
JPS61252665A (en) Charge transfer device
SU534794A1 (en) Shift register
CA1038080A (en) Overlapping gate buried channel charge coupled device
KR920001398B1 (en) Ccd type image sensor
US5406101A (en) Horizontal charge coupled device