Патент ссср 415730

 

15730

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16Х!.1971 (№ 1674637/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опуоликовано 15.11.1974. Ьюллстснь М 6

Дата опубликования описания 18Х11.1974.Ч. Кл. 6 11с 19 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий

УДК 681,332.65(088.8) Авторы изобретения П. Е. Кандыба, В. В. Поспелов, Н. Ф. Трутнев и Е. А. Фетисов

Заявитель

РЕГИСТР СДВИГА С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, обеспечивающих функции регистра сдвига.

Известен регистр сдвига с зарядовой связью, содержащий цепь электродов переноса заряда, расположенных на общих полупроводниковом и диэлектрическом слоях.

его недостатком является малая информационная емкость (8 бит), которая определяется потерями при переносе заряда.

Для повышения информационной емкос и регистра сдвига на полупроводниковом слое с двух сторон от электродов переноса заряда расположены контакты, обеспечивающие регенерацию заряда, например р — n-переходы.

Предлагаемое средство регенерации позволяет повысить информационную емкость регистра сдвига практически до любой необходимой величины.

На чертеже схематически изображен регистр на приборе с зарядовой связью, выполненный согласно изобретению.

Он представляет собой цепь близко расположенных один от другого (на расстояниях

2 — 3 мкм) электродов переноса 1, нанесенных на общий слой диэлектрика 2, сформированный на полупроводниковом слое 3. Вблизи крайних электродов цепи расположены затворы: входной 4 и выходной 5, который перекрывается с р — n-переходами, сформированными в полупроводниковом слое и представляющими собой входной 6 и выходной 7 диоды. Кроме того, с двух сторон от, по крайней мере, одного электрода переноса в максимальной близости от него, определяемой разрешающей способностью фотолитографии (около

3 мкм), созданы контакты 8 к полупроводниковому слою, например р — n-переходы, представляющие собой средство регенерации за10 ряда. Все электроды и контакты присоединены к источникам питания. При работе регистра сдвига входной диод смещается в прямом, а выходной — в обратном направлении приложением соответствующих постоянных на1s пряжений к ним. К выходному затвору прикладывается постоянное напряжение той же полярности, что и к выходному диоду — по абсолютной величине меньше, чем напряжение «а выходном диоде. К электродам пере20 i:îñà прикладываются импульсные напряжения трехтактного питания. К контактам 8 прикладываются импульсы напряжения таким образом, чтобы они перекрывались во времени импульсами трехтактного питания, 25 подаваемыми на электрод переноса, заключенный между. упомянутыми контактами.

Действие предлагаемого регистра сдвига основывается на эффекте переноса заряда вдоль цепи электродов переноса и на регене30 рации этого заряда по меньшей мере под од415730 иим из этих электродов при помощи контактов 8, При подаче на входной затвор последовательности импульсов, соответствующих записываемому слову, происходит перенос заряда в приповерхностном слое полупроводнике, под первый из электродов переноса. При этом под ним формируется последовательность зарядов пакетов с тактовой частотой, сдвигаемая вдоль цепи электродов перенося.

Но при этом имеют место потери заряда за счет конечной скорости переноса его от одного электрода переноса к соседнему и захвата заряда на поверхностные состояния на границе раздела «полупроводник †диэлектр».

При прохождении одного из зарядовых пакетов под электродом переноса, заключенным между контактами 8, происходит пробой промежутков между этими контактами и электродом при условии, что приложенное к контактам 8 импульсное напряжение достаточно велико. Все приложенное к контактам 8 напряжение падает на упомянутых промежу:ках, так как падение потенциалов в области зарядового пакета практически отсутствует.

Протекающий в цепи контактов 8 ток обеспечивает восполнение заряда в рассматриваемом зарядовом пакете до его максимальной величины, определяемой амплитудой импульсов тактового питания. Если же во время очередного тактового импульса на электроде переноса, заключенном между контактами 8, зарядовый пакет под электродом очсутслгвуег, то напряжение, приложенное и контактам 8, падает на всем расстоянии между шми, и электрическое поле в приповерхностном слое полупроводника между контактами 8 недостаточно для возникновения пробоя, Ток в цепи контактов 8 в этом случае отсутствует и регенерации заряда не происходит. После прохождения между электродами 8 регенерированная последовательность зарядовых пакетов продолжает двигаться вдоль цепи электродов переноса. Информация, которую они представляют, может быть считана с помощью выходного затвора или регенерирована необ5 ходи:oe число раз. Считывание производится измерением импульсов тока, возникающих в цепи обратно смещенного выходного диода при попадании в область объемного заряда его p- -n-перехода зарядовых пакетов.

10 Число электродов переноса, на которое приходится одна пара контактов 8, определяется потерями заряда при его переносе.

При толщине полупроводникового слоя, сравнимой с толщиной обедненного слоя, 15 во"-пикающего под электродом переноса при приложении к нему импульса тактового питания, возможен другой механизм регенерации заряда в зарядовом пакете, связанный с действием образующейся многослойной струкго туры.

Возникновение импульсов тока в цепи контактов 8 при прохождении под электродом пе. реноса между ними обеспечивает считывание шформации пе только с выхода регистра г5 сдвига, lIo и в месте расположения этих контактов.

Предмет изобретения

ЗО Регистр сдвига с зарядовой связью, содержащий электроды переноса заряда, расположепныс па полупроводниковом и диэлектрических слоях и подсоединенные к тактовым шипам, входной и выходной затворы, подклю35 чеппые к шинам входного и выходного сигнала соответстве шо, отл ич а ющийс я тем, что, с целью повышения его информационной емкости, па полупроводниковом слое с двух сторон от электродов пере;юса заряда распо4о ложецы контакты, обеспечивающие регенераt,èt0 заряда, например р — п-переходы.

А — А

8 8

2 6

Составитель P. Яворовская

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Селезнева

1 едактор Л. Калашникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1561 2 Изд. !Ф 1343 Тираж 591 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д, 4/5