Способ управления -канальным накопительным полевым транзистором

 

Cares Советскнк

Соцналнстнческнк

Респубанк (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

Н 01 L 29/76 (22) 33rr8JIeHo 1909,75 (21) 2174708/18 25 (23) Приоритет — (32) 20.09. 74

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиии и открытий (31) Р 2445137. 4 (33) ФРГ (53) УДК 62 1. 382 (088. 8) Опубликовано 2505.79, БюллЕтЕнь № 19

Дата опубликования описания 250579 (72) Автор изобретения

Иностранец

Бернвард Ресслер (ФРГ) Иностранная фирма Сименс Al» (C PI" ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ N-KAHAJIbHblM НАЕОПИТЕЛЪНЫМ

ПОЛЕВЫМ ТРАНЗИСТОРОМ

l5

Изобретение отйосится к электрон- ной технике, в частности, к способу управления полевыми транзисторами, применяемыми в программных накопителях системы телефонной коммутации, в вычислительной технике и т.п.

Известен .способ управления накопительными полевыми транзисторами с плаваюцим накопительным затвором и управляемым затвором, осуществляемым путем воздействия на накопительный затвор с помощью емкостной связи, что влияет на потенциал накопительного затвора и, в свою очередь, оказывает влияйие на ток сток-истока 11).

Наиболее близким к изобретению является способ управления накопительным полевым транзистором с накопительным плавающим затвором, окру- х0 женным со всех сторон изолятором, при котором программирование осуществляют путем отрицательного заряда накопительного затвора носителями заряда, которые обусловлены лавинным 25 эффектом на границе между стоком и подложкой при пробое этого запираюцего р-и перехода и которые вследствие своей высокой энергии могут пройти через изолятор (2). 30

Накопительные затворы полевых транзисторов, заряжаемые с помощью лавинного эффекта, управляют тран- зистором в его проводящем состоянии .с помоцью инжектированных зарядов, благодаря влиянию на область подложки между стоком и истоком так, что по сравнению с незаряженным.накопительным затвором ток сток-истока не задерживается, а проходит. Таким образом, инжектированные заряды воздей ствуют на эту область подложки .так, что там, благодаря электростатической индукции, собираются свободные заряды, которые имеют ту же полярность, что и избыточные носители зарядов в стоке и истоке.

В полевых транзисторах накопитель» ного типа сопротивление между стоком и истоком в непрограммированном, т.е. разряженном состояйии затвора очень велико, а в программированном состоя- нии является очень низким.

Накопительные полевые транзисторы можно разрядить оптическими средствами, например УФ облучением. Поскольку разряд в большинстве случаев протекает не без известных помех, то на накопительном затворе или в центрах захвата изолятора остаются некоторые

664586 но больше, чем в остальных областях этоro канала, Благодаря локально ограниченной высокой напряженности поля, в канале образуется ускоритель50 ный участок, в котором свободные электроны сильно нагреваются, например, до 3,5 еУ, так что часть из них в этом месте покидает канал, проходит через изолятор и может отрицательно зарядить накопительный затвор.

Способ может быть также применен для управления матрицей накопительных полевых транзисторов.К управляюще-. му затзору соответствующего выбранного

60 полевого транзистора прикладывают достаточно высокий положительный потен" циал для получения ускоряющего напряжения между накопительным затвором и ускоряющим участком и через соответствующую строчную управляющую

",остаточные заряды между запоминающим затвором и подложкой, благодаря чему параллельная схема запоминающего полевого транзистора после разряда не имеет те же самые первоначальные свойства, которые имеются перед прог,раммированием. Это обуславливает не надежность управления и большую величину управляющего напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение управляющего напряжения.

Достигается это способом управления N-канальным накопительным полевым транзистором с накопительным плаваю щим затвором, окруженным со всех сторон изолятором, в частности для накоп45 ления двоичной информации, при котором программирование осуществляют путем отрицательного заряда накопительйого затвора и прикладывают к стоку пЬтенциал, положительный относитель- 9 но потенциала истока для вызывания канальной инжекции.

Величина напряжения может быть достаточна для разогревания электронов дб энергии!. 3-3, 8 eV.

При наличии управляющего затвора к нему может быть приложен потенциал подожительный по сравнению с потенциалом стока.

При управлении по способу, согласно изобретению, отрицательный заряд, находящийся до этбго при срав- нйтельно полбжительном потенциале запомиНающегб затвора, происхбдйт электрически с помощью канальнбй инжекции. Накопительный затвор палево го транзистора при программировании заряжается зарядами, которые сами форМируются в полевом транзисторе таким образом, что заряд, благодаря индукции,-воздействует на ток стокжстока тормозящим образом вместо пе-. редающего так, что заряженный накопйт,ельный затвор в программированном состоянии обнаруживает запирающее влияние на участке сток"исток.

С помощью канальной инжекции мо- гут быть нагреты электроны, заряжающие накойительный затвор. ,Пример. Осуществляют программирование N-канального накопительного транзистора с плавающим затвором, отрицательно заряжаемым посредством нагретых электронов, получаемых с помощью канальной инжекции в собственном канале. Запоминающий затвор--пбсле этого заряда с" помощью его отрицательного заряда посредст-. вом индукции оказывает на ток стокистока тормозящее действие на.участке сток-исток. Для осуществления способа предпочтителен полевой транзистор с малым каналом, например

3 мк или короче, и с высокоомной под- ложкой 3- 10 ом.см. Канал должен иметь участки ускорения, образованные простран ственной неоднороднОстью, которыс позволяют сильно нагреть электроны, заряжающие накопительный затвор о Электроны у заряжающие накопи тельный затвор, управляют участком сток-исток в запертом состоянии, потому что на затворе собираются инжектированные заряды посредством индукции дырок между стоком и истоком, так что сопротивление между стоком и истоком увеличивается.

B непрограммированном состоянии полевой транзистор имеет канал .накопительного типа, который при нормальном положении заперт. При программировании он запирается еще сильнее по сравнению с непрограммированным состоянием.

Если полевой транзистор имеет канал обедненного типа, то в программированном состоянии из-за электронов, получаемых с помощью каналовой инжекции в собственноМ канале, он запирается или становится высокоомным.

Если полевой транзистор снова должен быть разряжен, .то его запирающий р-n сток-исток-переход может быть нагружен до пробоя так, что получаемые в самом поленом транзисторе заряды раз" ряжают накопительный затвор.

N-канальный накопительный полевой транзистор имеет окруженный со всех сторон изолятором в электрическом отношении плавающий накопительный затвор. Подложка является р-легированной и имеет две и--легированные области, образующие сток и исток, между котор|тми образуется в подложке канал, если этот полевой транзистор управляется в проводящем состоянии. Управление осуществляют от внешнего источника с помощью управляющего затвора, Канал в его плохо проводящем или также в его хорошо проводящем состоянии имеет участок, в котором локальная продольная напряженность поля между стоком и истоком значитель664586

Формула изобретения

Составитель О. Федюкина

Техред Э. Чужик Корректор Е. Папп

Заказ 2886/58 Тираж 922 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушск я наб. д. 4 5 г

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редакто E. Гончар линию к программирующему источнику канального напряжения протекает ток, нагревающий электроны, которые на основе канальной инжекции отрицательно заряжают соответствующий накопительный затвор.

С помощью изобретения возможно проведение электрического гашения благодаря свободным носителям, нагреваемым s полевом транзисторе, а также сокращение длительности программирования до миллисекунды.

Управляемый полевой транзистор является невосприимчивым к помехам.

1. Способ управления N-канальным

;накопительным полевым транзистором с накопительным плавающим затвором, окруженным со всех сторон иэолят .. в частности, для накопления двоичной информации, при котором программирование осуществляют путем отрицательного заряда накопительного затвора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения управляющего напряжения, прикладывают к стоку потенциал, положитель- - ный относительно потенциала истока для вызывания канальной инжекции.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что величина напряжения достаточна. для разогрева электронов до энергии в 3-3,8ev.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CltJA Р 3660819, кл. 3 7-235, 1972.

2, 3ЕЕК Jorn,"5o5d. St Give SC7 М5, 1972, р. 55|-»S.