Матрица на приборах с зарядовой связью

 

5И1Э

ОПИСАЯЙЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛИ."ТВУ .

-1 . ::.- : . .::: .: .2

Р1}З5 Ы/N (@Oman.В, . - (Юж® ЮНМВММЕМЕдОЮОЙ .(46} 16.1293 90a NI-46-46 .: .; -.: . СВЯЗЬЮ (72} Вето AL Куаецов ЮА Снрцпев АС; Треневе ;Н:.8.: (57} сОюз сОВктсеих социюлистичкских юковзлик гоюлд ствкннок пАткнтнок вкдомство cccr тоспмкнусссв (в!Щ:::.":Оо йи4336 А1. (51) 1094526

412

1 дифф е. л О

20:матрицы возрастает. При достаточно малой щей стадии переноса информационного за25-ряда, и играют в процессе переноса решающую роль. Напряженность электри30

40 женности краевого поля и, как следствие, тивность переноса заряда при заданной ра50 бочей частоте приборов. Матрица на основе приборов с заря55 ег

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для формирования сигналов изображения; в качестве запоминающе-. го устройства, а также для обработки.аналоговой информации.

Известна матрица на; приборах с зарядовой .связью. Эта матрица конструктивно содержит секцию накопления, секцию памяти,.выходной сдвиговый регистр с устройствами ввода-вывода информации.

Недостатком такой матрицы является невозможность выделения движущихся объектов на фоне стационарного изображения.

" Наиболее. близким техническим .решеьФам является матрица. на приборах с заря- . довой связью-; состоящая йз секции: накопления; двух секций. памяти с выходными сдвиговыми регистрами, снабженными устройстмми ввода-вывода ийформации.

Такая конструкция матрицы дает. воз:.можность выделения контуров движущихся обьектов на фоне стационарного изображе. ния; Hî ее быстродействие и эффективность

: переноса.заряда определяются длиной бита в сдвиговых регистрах, равной ширине бита в секции иакопленйя, и могут;достигать неудовлетворительно..низкого значения..

Целью изобретения является снижение .неэффективности переноса заряда и увеличение быстродействия матрицы.

Цель достигается тем, что в матрице на приборах с зарядовой связью, состоящей из секции. накопления и двух секций памяти с выходными сдвиговыми регистрами, снабженными- устройствами ввода-вывода информации; одна секция памяти, имеющая. зарядовую связь с:секцией накопления, выполнена в виде трапеции, меньшее основа ние которой обращено к выходному сдвиговому регистру, а другая секция памяти выполнена в виде прямоугольника, две стороны которого имеют зарядовую связь с . выходными сдвиговыми. регистрами и рав- 4

- нъг меньшему основанию секции памяти, выполненной в виде трапеции, Выполне- . ние секции памяти в виде трапеции дает возможность уменьшения длины электродов переноса в выходных сдвиговых регистрах,На чертеже показана предлагаемая матрица. Матрица содержит секцию накопления оптической информации 1, имеющую зарядовую связь с секцией памяти 2, выполненной в виде трапеции и связанной с регистром 3, секцию памяти 4, связанную с регистром 5, регистры устройства вывода информации 6, 7, входные устройства 8, 9, каналы переноса 10.

Быстродействие прибора определяется самым. медленным процессом, происходящим на завершающей стадии переноса заряда, При достаточно большой длине электродов (краевые поля отсутствуют) таким процессом является тепловая диффузия. Сигнальный заряд, находящийся в это время под электродами, убывает экспоненциально с постоянной времени где L — длина электрода;

0 — коэффициент термической диффузии.

Таким образом,. очевидно, что с умень-.. шением длины электродов быстродействие длине электродов переноса возникают краевые поля; которые существенны даже -при малых плотностях заряда, т.е. на заверщаюческого поля согласно (1) определяется выражениемгде Екр- напряженность краевого поля;

d — толщина окисла;

L — длина электрода; х — ширина обедненной области;

U разность напряжения, приложенного к соседним-электродам.

Таким:образом, для повышения напряповышения предельной рабочей частоты матрицы, необходимо уменьшить длину электродов.

Все сказанное можно отнести и к неэффективности переноса заряда; Уменьшая длину электродов, мы ускоряем процесс переноса остатка сигнального заряда, что следует из (1) и (2), Это снижает неэффекдовой связью выполнена на полупроводниковой пластине кремния и-типа проводимости, ориентации (100). с удельным сопротивлением 20 Ом см по трехслойной поликремниевой технологии, Легирование электродов производится примесью р-типа проводимости, например бором. Устройство ввода и вывода информации представляет собой диффузи1094526 онные области, изготовленные легировани- торых определяет необходимый размер ем подложки примесью р-типа — бором, Об-, ячейки переноса регистров. Путь йнформаласти стоп-диффузии, ограничивающие ционного заряда по матрице -обозначен каналыпереноса в.матрице, образованы ле- . стрелками на чертеже. Таким образом, возгированием подложки йримесью л-типа — 5 можноуменьшениедлины ячейки переноса мышьяком.. регистров, по .сравнению с.шириной ячейки

Устройство работает следующим обрэ- в секции накопления, чем и достигается . зом. Накопленйе оптической информации уменьшение неэффективности перендсэ запроисходит в секции накопления оптиче-. ряда и увеличение быстродействия матри-., ской информации 1, далее накопленная ин-. 10 цы. формация сдвигается в секцию памяти 2 и Использование. выполненной в:виде хранится там во время накопления следую-.. трапеции секции памяти, имеющей зэрядо-: щего кадра, далее происходит сдвиг инфор- вую связь с-секцией накопления, и уменьшемации из секции памяти 2 через регистр 3, нив ф змеров секции:памяти позволяет во вторую секцию памяти:4 и из секции 15: увеличить рабочую:частоту матрицы для се-. информации 1 в секцию памяти 2. Из.секций лекции: движущихся -объектов нэ 50";ь не памяти 2.и.З ийформация синхронно считы-. увеличивая при этом,неэффективность пе.вается выходными сдвиговыми регистрами - реноса заряда, что может найти примене3,5 и устройствами вывода информаций:6,7, . ние е полупроводниковой технике и может вычитание информации двух. йоследо®а-. 20 быть использоеано для формирователя сигтельных кадров осуществляется:.на ваш-, налов изображейия в.качестве запоминаюнем дифференциальном:усилителе. Таким щего устройства, -а также линии задержки образом, происходит выделение движущих-: . аналоговой информации. ся объектов нэ фоне стационарного изобрэ-, (56} Приборы с .зарядовой связью под ред. жения. Входные устройства 8, 9 служат для . 25 M. Хоувза, Д. Моргана, перевод с английсковведения фонового заряда;. Продвиженив. :. го. Знергоиздат; М.; 1981. c 45, 46; информации в секции памяти 2 происходит Авторское, свидетельство СССРпо каналам:переноса 10, конфигурация ко- Ь 786742, кл, Н 01 (. 27/10 1980.

ФоРмУла изобрете,ниЯ:.: цы, одна . секция памяти,. имеющая: зарядовую. Связь с секцией накопления, МАТРИЦА НА ПРИБОРАХ С ЗАРЯДО-,,выйолнвйа. в виде трапеции, меньшее. осВОЙ СВЯЗЬЮ, состоящая из секции нэ-.;нование которой обращено к выходному копления,, двух секций памяти с, 35 сдвиговому регистру.. э другая секция павыходными сдвиговыми регистрами, снэ6- мяти выпОлнена в виде прямоугольйика, .:женными устройствами ввода-вывода.ин- две стороны которого имеют зарядовую формации,.отличающаяся тем, что, с целью ::связь с выхОяными сдвиговыми регистда>Ънижейия неэффективности переноса зв-:ми.и Равны- меньшему основанию секфи

° ряда и увеличения быстродействия матри- 40 памяти, выполненной в виде трапеции.

1094526

Составитель А. Вето

Техред М.Моргентал

Корректор С.Юско

Редактор О, Юркова

Тираж Подписное

НПО "-Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5

Заказ 3350

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101