Регистр сдвига на приборах с зарядовой связью

 

Регистp сдвига на пpибоpах с заpядовой связью, cодержащий полупроводниковую подложку n-типа проводимости, ограничительные области, образующие канал, четыре тактовых электрода, второй и четвертый из которых выполнены из чередующихся участков, входную и выходную области р-типа проводимости, расположенные частично под первым участком второго электрода и последним участком четвертого электрода и являющиеся информационными входами и выходами регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения степени интеграции, ограничительные области выполнены в виде двух гребенок, расположенных с зазором и обращенных зубцами друг к другу, первый и третий тактовые электроды расположены над соответствующими гребенками, причем зубцы гребенок выступают из-под электродов, второй и четвертый электроды расположены над зазором между гребенками и частично перекрывают соответствующие зубцы гребенок.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в интегральных схемах на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), запоминающих устройствах, приемниках оптической информации и т.п. Целью изобретения является повышение степени интеграции. На чертеже показана схема предложенного регистра сдвига. Регистр сдвига содержит полупроводниковую подложку n-типа проводимости 1, ограничительные области 2 в виде двух гребенок, первый, второй, третий и четвертый тактовые электроды 3 6, входную 7 и выходную 8 области p-типа проводимости, вход 9 и выход 10, изолирующий слой 11. Регистр изготавливается на кремниевой подложке 1 с концентрацией доноров ≈10¹⁵ см^-3, покрытой слоем окисла кремния толщиной ≈0,1 мкм. Ограничительные области 2 представляют собой участки подложки глубиной ≈1 мкм с повышенной до 10 см концентрацией доноров. Входная 7 и выходная 8 области имеют концентрацию акцепторов ≳ 10¹⁸ см^-3 и глубину ≈1 мкм. Тактовые электроды 3 6 выполнены из трех слоев поликремния с удельным сопротивлением ≈10 30 Ом/□ и покрыты слоями окисла кремния толщиной ≈0,2 мкм. Регистр работает следующим образом. Сначала на входную область 7 подается постоянное напряжение -10В, после чего выходная область 8 отсоединяется от источника питания. Для инжекции информационного заряда в регистр во время подачи импульсов напряжения амплитудой -10В на электроды 4 и 5 подается положительный импульс напряжения на входную область 7, повышающий ее потенциал до ≈ 3В. Импульс напряжения на области 7 заканчивается раньше, чем на электроде 5, но позже, чем на электроде 4. Во время инжекции заряда потенциал электрода 6 поддерживается нулевым, что не позволяет заряду дырок растекаться вдоль регистра. При подаче напряжения на электрод 6 и снятии его с электрода 5 заряд перетечет на электрод 6. От растекания заряда вдоль регистра предохраняет наличие нулевого потенциала на электроде 4. Затем напряжение подается на электрод 3, а с электрода 6 снимается. Повторением таким образом подачи напряжения на последующий электрод и снятием его с предыдущего осуществляется передача информационного заряда вдоль регистра, а произвольное растекание его вдоль регистра предотвращается наличием нулевого потенциала на одном из четных электродов. Проходя через весь регистр на выходную область 8, заряд дырок меняет ее потенциал, что фиксируется в виде сигнала считывания.

Формула изобретения

Регистр сдвига на приборах с зарядовой связью, содержащий полупроводниковую подложку n-типа проводимости, ограничительные области, образующие канал, четыре тактовых электрода, второй и четвертый из которых выполнены из чередующихся участков, входную и выходную области р-типа проводимости, расположенные частично под первым участком второго электрода и последним участком четвертого электрода и являющиеся информационными входами и выходами регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения степени интеграции, ограничительные области выполнены в виде двух гребенок, расположенных с зазором и обращенных зубцами друг к другу, первый и третий тактовые электроды расположены над соответствующими гребенками, причем зубцы гребенок выступают из-под электродов, второй и четвертый электроды расположены над зазором между гребенками и частично перекрывают соответствующие зубцы гребенок.

РИСУНКИ

Рисунок 1