[其他]半導(dǎo)體器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87102623
• 申請日: 1987-04-04
• 公開（公告）號: CN87102623A
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬塞林納斯·約翰尼斯·瑪麗亞·佩爾格羅姆;亨德里克斯·海恩斯
• 申請（專利權(quán)）人: 菲利浦光燈制造公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L27/14;G11C27/04;G11C19/28
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京,肖掬昌

本發(fā)明涉及的一種半導(dǎo)體器件包括一個電荷耦合器件和包括一個輸入級以及一列時鐘電極，該電荷耦合器件配置在半導(dǎo)體本體的表面上，該輸入級根據(jù)輸入信號形成電荷包，該時鐘電極備有施加時鐘電壓用的連接裝置，而時鐘電壓是為了在下伏的電荷輸運溝道中順序存貯和輸運這些電荷包;從電荷輸運的方向看去輸入級順序包括有一個輸入二極管，一個第一電極（下文稱為取樣?xùn)牛┖鸵粋€第二電極（下文稱為輸入柵），而輸入二極管備有施加固定電壓用的連接線，輸入柵備有施加輸入信號的裝置，取樣?xùn)艂溆惺┘尤訒r鐘電壓的裝置，取樣時鐘電壓用以接通和阻斷輸入二極管和輸入柵下面區(qū)域間的連接。

1974年9月在愛丁堡召開的電荷耦合器件的技術(shù)與應(yīng)用國際討論會上，由H.沃林斯提出的一篇論文題為“CCD模似輸入電路特性的比較”第13頁到21頁中敘述的具有一輸入級的電荷耦合器件，該輸入級用SHC2表示（sample????and????holdl????circuit????2）。這種輸入級不僅可以使用在模擬應(yīng)用中，而且有利于數(shù)字應(yīng)用，特別適于使用在高頻電路中。上述的公開中指出這種輸入級的缺點，即需采取特殊步驟來保證在輸入柵下面所形成的電荷包作為一整體被轉(zhuǎn)移到毗鄰第一時鐘電極下面的存貯區(qū)。

尤其在已知的電荷耦合器件中出現(xiàn)電荷輸運不完全的問題，在該電荷耦合器件中時鐘電極有一轉(zhuǎn)移部分和一存貯部分，有一內(nèi)部裝置（如較厚的氧化層或一離子注入?yún)^(qū)），根據(jù)施加的電壓，在傳輸部分下面形成一勢壘，在存貯部分下面形成一勢阱。從下面附圖的說明中看將很明顯，由于該勢壘，輸入信號可以變化的范圍是很小的，這是因為必須轉(zhuǎn)移整個電荷包的要求所在。

本發(fā)明目的是提供在本文開始敘述過的一種半導(dǎo)體器件，用一簡單方法可以避免在輸入級上電荷輸運不完全的問題。

為此目的，根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體器件其特征在于輸入級不僅連接到用于施加輸入信號的裝置，而且還連接到絕緣柵場效應(yīng)晶體管的其中一個主電極區(qū)上，該場效應(yīng)晶體管的其他主要電極區(qū)可施加一固定電位，而且其柵電極備有用于施加其中一個所述時鐘電壓的連接裝置。場效應(yīng)晶體管與時鐘電壓和加到取樣?xùn)派系臅r鐘電壓可同步地閉合，結(jié)果在電荷被貯存在第一時鐘電極的下面的時間里，一較低的電壓被臨時加到輸入柵，這只要求一個場效應(yīng)晶體管。由于這種晶體管可以做得很小而且不需要外加時鐘發(fā)生器來驅(qū)動該晶體管，所以實際上這里給出的解決方案是不需要在半導(dǎo)體片上附加空間。

下面參考實施例及附圖更全面地敘述本發(fā)明。

圖1示出一電荷耦合器件，該器件的輸入信號使用一常用方法加到輸入柵上;

圖2示出該器件在工作中的電位分布圖;

圖3示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件圖;

圖4示出圖3所示的器件在工作中的電位分布圖;

圖5示出在圖4所示的器件中阻抗Z的實施例。

參考表面溝道CCD來解釋本發(fā)明。盡管本發(fā)明也可以使用在具有埋層溝道（BCCD）的電荷耦合器件中，但是具有表面溝道的電荷耦合器件是經(jīng)常作為最佳應(yīng)用，例如在線性上有很嚴格要求的那些器件。

下面說明通過本發(fā)明采用通常時鐘電壓控制的方法，解決在本文開始所敘述過的圖1所示的電荷耦合器件的問題。在該器件是n溝道型的情況下，（當然也可以是P溝道型的器件）包括-P型半導(dǎo)體片1，例如在主表面2上設(shè)有溝道3的硅。為了控制通過溝道3的電荷輸運，表面2備有一列被一中間氧化層6隔離表面的時鐘電極4，5。時鐘電極分別包括一轉(zhuǎn)移部分a和貯存部分b，根據(jù)加上的時鐘電壓，對在轉(zhuǎn)移部分a下面在溝道3中感生一個勢壘在存貯部分b下面在溝道3中感生一個勢阱，使這些部分相互之間區(qū)別開。在本實施例中，這些裝置是由轉(zhuǎn)移部分4a，5a下面的厚氧化層6和存貯部分4b，5b下面的薄氧化層構(gòu)成。當然，這些措施也可以包括其他熟知的方法，例如，在溝道注入?yún)^(qū)變換閥值電壓。在這里所述的實施例，是使用在二相模式的運作中的帶輸運部分和存貯部分的電極構(gòu)成。

然而，在其他實施例中，該電極構(gòu)成用于作為脈動相器件或一電極一位器件操作，除了一位，所有貯存位被充滿數(shù)據(jù)，并在電荷傳輸方向相反的方向移位空位。

用熟知的方式通過時鐘線7，和8使鐘電極4、5分別連接到時鐘電壓源9上，該電壓源提供時鐘電壓φ₁，φ₂（如附圖中方塊9表示）。