Прибор с переносом заряда с виртуальной фазой

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в телевизионных системах различного назначения. Сущность: прибор содержит тактовый электрод, выполненный из двух материалов - нелегированного полупроводника и непрозрачного проводника. При этом материалы тактового электрода имеют электрический контакт по всей его ширине, а величина их перекрытия меньше длины нелегированного полупроводника. Технический результат: повышение отношения сигнал/шум и улучшение передаточной характеристики за счет повышения устойчивости к перекрестным оптическим помехам. 1 ил.

Изобретение относится к оптоэлектронике и может быть использовано в телевизионных системах различного назначения.

Известны приборы с переносом заряда, включающие тактовый электрод.

Недостатками этих приборов являются:

низкая радиационная стойкость, обусловленная использованием в подобных структурах в качестве материала тактового электрода сильнолегированного поликристаллического кремния;

- ухудшение передаточной характеристики и отношения сигнал/шум вследствие влияния перекрестных помех;

- низкий процент выхода годных из-за сложности совмещения и неконтролируемых растравов сильнолегированного поликремния.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор с переносом заряда с виртуальной фазой, включающий тактовый электрод.

К недостаткам прибора с виртуальной фазой относятся:

- ограничение радиационной стойкости вследствие использования в качестве материала тактового электрода сильнолегированного поликристаллического кремния;

- низкая помехозащищенность и как следствие ограничение передаточной характеристики и отношения сигнал/шум;

- низкий процент выхода годных из-за сложности совмещения и неконтролируемых растравов сильнолегированного поликремния.

Целью изобретения являются улучшение эксплуатационных характеристик приборов с зарядовой связью с виртуальной фазой за счет одновременного повышения радиационной стойкости, устойчивости к перекрестным помехам и процента выхода годных.

Поставленная цель достигается тем, что в известном приборе с переносом заряда с виртуальной фазой тактовый электрод выполнен из двух материалов: нелегированного полупроводника и непрозрачного проводника, причем материалы тактового электрода имеют электрический контакт по всей его ширине, а величина их перекрытия не более длины нелегированного полупроводнике. Выполнение тактового электрода из двух материалов - нелегированного поликремния и проводящего материала позволяет отказаться от использования в приборе с переносом заряда с виртуальной фазой сильнолегированного поликремния, приводящего к деградации эксплуатационных характеристик при воздействии радиации. Проводящий материал при обеспечении электрического контакта по всей ширине тактового электрода шунтирует высокоомный полупроводник и обеспечивает высокую проводимость тактового электрода.

Непрозрачный проводник экранирует примыкающие друг к другу участки соседних элементов и обеспечивает высокую помехозащищенность при воздействии перекрестных засветок, а следовательно, и улучшение отношения сигнал/шум и передаточной характеристики.

Величина перекрытия высокоомного полупроводника не должна превышать величину его длины, ибо в противном случае образуется потенциальный барьер, приводящий к снижению эффективности переноса.

Использование нелегированного поликремния исключает неконтролируемые растравы, а следовательно, помимо повышения выхода годных, при самосовмещенной технологии имплантированного барьера под тактовым электродом уменьшает технологические допуски критических размеров при проектировании и позволяет повысить степень интеграции.

Шунтирование сильнолегированных шин на периферии приборов с зарядовой связью алюминием используется для увеличения их проводимости, однако не приводит к повышению радиационной стойкости, устойчивости к перекрестным помехам и увеличению процента выхода годных. Использование непрозрачного проводящего материала совместно с высокоомным, нелегированным полупроводником обеспечивает достижение новых технических свойств.

На чертеже показан прибор с переносом заряда с тактовым электродом, выполненным из двух материалов.

На полупроводниковой подложке 1, покрытой изолирующем материалом 2, размещен тактовый электрод, выполненный из нелегированного полупроводника и непрозрачного проводника 4. В качестве подложки могут быть использованы кремний и другие полупроводниковые материалы и соединения: нелегированным полупроводником - любой поликристаллический, аморфный и монокристаллический слой, например кремний, а также любой другой полупроводниковый материал; непрозрачным проводником может быть любой металл, его проводящее соединение, керамика, например алюминий.

Прибор с переносом заряда с виртуальной фазой с тактовым электродом из двух материалов изготавливается с использованием известных технологических методов и приемов.

Работает прибор с переносом заряда с виртуальной фазой и тактовым электродом из нелегированного полупроводника в сочетании с непрозрачным проводником аналогично известным с тактовым электродом; выполненным из материала, однородного по составу и свойствам по всей площади.

Технико-экономическая эффективность от использования прибора с переносом заряда с виртуальной фазой с тактовым электродом, выполненным из двух материалов, заключается в улучшении характеристик телевизионных систем различного назначения, в расширении областей их применения при упрощении процесса производства фоточувствительных микросхем данного типа, возможности и повышения степени интеграции и числа элементов.

Формула изобретения

Прибор с переносом заряда с виртуальной фазой, включающий тактовый электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум и улучшения передаточной характеристики за счет повышения устойчивости к перекрестным оптическим помехам, тактовый электрод выполнен из двух материалов - нелегированного полупроводника и непрозрачного проводника, причем материалы тактового электрода имеют электрический контакт по всей его ширине, а величина их перекрытия меньше длины нелегированного полупроводника.

РИСУНКИ