Полупроводниковая логическая ячей-ka

 

Союз Советскик

Социалистичесиик

Ресттубвик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ н>799051

4r

1 .с,.

l г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 04 . 04 . 79 (21) 2749262/28-2 1 с присоединением заявки Но (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н. 01 Ь 29/74

Государственный комитет

СССР ло деяам изобретений и открытий

Опубликовано 230181 Бюллетень Но 3 (53):УДК 681. 325, 65:

: 62 1. 382 (088, 8) Дата опубликования описания 2 3. 01. 81 (72) Авторы изобретения

И.B.Ãpåõîâ, A.A.Òàðàñoâà и A.Ô.Øóëåêèí

Физико-технический институт имени A.Ô.Èîôôå (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА H»

:" тw ... (, " ., ;,! -, jJ" Я Ir

1 2

Изобретение относится к электронной технике, более конкретно к полупроводниковым приборам на основе рпpn элементов, и может быть использовано в логических узлах ЭВМ.

Известны полупроводниковые логические ячейки И, содержащие активные .элементы с S-образной характеристикой и резисторы, включенные между областями активных элементов (1).

Недостатками данных полупроводниковых логических ячеек И является их относительно большая сложность.

Известна также полупроводниковая логическая ячейка И,.содержащая подз ожку и базовый слой типа проводим|ости, противоположного типу проводимости подложки, в котором сформирован ряд из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, крайние из областей яда расположены на равном расстоянии от центральной области ряда, а в областях ряда сформированы области с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя t2).

Недостатком известной полупроводниковой логической ячейки является относительно низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что В ПОлупрОВОДНИКОВОЙ ЛОГИческой ячейке И, содержащей подложку и базовый слой типа проводимости, противоположного типу проводимости подложки в котором сформирован ряд из трех»областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, а крайние иэ областей ряда расположены на равном расстоянии от центральной области ряда, а в об15 ластях ряда, сформированы области с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя, на краях слоя ряда сформированы контакты к базовому слою, а перпендику20 лярно к оси ряда иэ трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, напротив центральной области ряда на расстоянии меньшем половины расстояния между областями ряда сформирована вспомогательная область с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости подложки, а во вспомогательной области сформирована об30 ласть с типом проводимости, сов799051 падающим с типом проводимости. базового слоя, Структура полупроводниковой логической ячейки И представлена на чертеже.

Ячейка содержит подложку 1 и базовый слой 2 типа проводимости, противоположного типу проводимости подложки, в котором сформирован ряд из трех областей 3,4 и 5, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости (р подложки 1, а крайние из областей ряда 3 и 5 расположены на равнбм расстоянии от центральной области 4, а в областях 3,4 и 5 сформированы области б с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя 2, иа краях сформированы контакты 7 к базовому слою, а перпендикулярно к оси ряда из трех областей 3,4 и 5, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, напротив центральной области 4 ряда на расстоянии, меньшем половины расстояния между областями ряда, сформирована вспомогательная область 8 с типом проводи- 25 мости, совпадающим с типом проводимости подложки 1, а во вспомогательной области 8 сформирована область

9 с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя 2. Зо

Области 3,5 и б образуют входные элементы, области 7 — контакты к базовому слою 2, области 4 и 6 выходной элемент, а области 8 и 9 элемент-генератор единицы. 35

Полупроводниковая логическая ячейка И работает следующим образом.

Через элемент-генератор единицы протекает ток, величина которого в отсутствие других воздействий достаточна для того, чтобы произошло включение элемента. На базовые контакты 7 подается смещение запирающей полярности, величина которого выбирается такой, чтобы включающий ток, протекающий вдоль базы в отсут- 45 ствие сигнала логической 1,на входе был достаточен для . запрещения связи между элементом- генератором единицы и входным элементом. 3а логический 0 считают, отсутствие 5Q тока в элементе или высокий уровень потенциала на нем, эа логическую У 1. " — протекание тока через элемент или низкий уровень потенциала на нем. Если сигнал логической 1 появляется на одном из входов логической ячейки, то за счет шунтирующего действия участка рп перехода между подложкой 1 и слоем 2; распаложенного под включенным входным элементом, величина базового тока, обеспечивая напряжением выключающей полярности на контакте 7, на границе выходного элемента значительно уменьшается и оказывается недостаточной для запрещения связи между элементом генератором единицы и выходным элементом. Но сигнал на выходе логической ячейки остается равным логическому 0, так как запрещение связи между элементами обеспечивается за счет протекания базового тока, обусловленного напряжением выключающей полярности на базовом контакте

7. Если сигнал, равный логической 1, подан на.оба входных элемента, то выключающий базовый ток, обусловленный обоими базовыми контактами 7, на границе выходного элемента уменьшается и происходит включение выходного элемента, на вйходе логической ячейки И устанавливается сигнал логической единицы. формула изобретения

Полупроводниковая логическая ячейка И, содержащая подложку и базовый слой типа проводимости, противоположного типу проводимости подложки, в котором сформирован ряд из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, а крайние иэ областей ряда расположены на равном расстоянии от центральной области ряда, а в областях ряда сформированы области с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя,о т л и чающая с я тем, чта, с целью повышения быстродействия, на краях ряда сформированы контакты к базовому слою, а перпендикулярно к оси ряда из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, напротив центральной области ряда на расстоянии меньшем половины расстояния между областями ряда сформирована вспомогательная область с типом проводимости, совпадающим с типом, проводимости подложки, а во вспомогательной области сформирована область с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя.

Источники информации, принятые во вгимание при экспертизе

1 ° "Микроэлектроника", т.3, вып.2, 1974» с. 132.

2. "Микроэлектроника; т.3, вып.2, 1974, с. 115 (прототип).

799051

10084/79а Тиразк 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113у35,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Закаэ

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

Составитель С.Скворцов

Редактор В.Данко Техред И.Асталош Корректор Г.Решетник