Устройство для автоматического смещения напряжения подложки интегральной схемы Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

00

to

N

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к интегральным схемам (ИС) на МДП-транзисторах.

Цель изобретения - уменьшение выходного сонротивления устройства, достигаемое шунтированием транзистора разряда подложки биполярным транзистором в диодном включении.

На чертеже показана принципиальная :, ектрическая схема предлагаемого устройства для автоматического смещения напряжения подложки.

Устройство содержит транзисторы и 2, образующие инвертор, используемый для управления накопительным конденсатором 3, первый и второй выводы конденсатора 3 соединены соответственно с выходом инвертора и стоком транзистора 4 заряда, исток которого соединен с общей шиной 5, а затвор - с его стоком, вход инвертора соединен с первой шиной 6 управляющих импульсов, сток транзистора 4 заряда - с подложкой 7 ИС через МДП- трвнзистор 8 разряда, затвор которого соединен с второй шиной 9 управляющих импульсов, второй вывод конденсатора 3 - с эмиттером биполярного транзистора 10, коллектор и база которого соединены,с подложкой 7 интегральной схемы.

При реализации в виде ИС конденсатор 3 образован обкладками из поликристаллического кремния и диффузионного (например, )слоя, от которых сделаны отводы в схему устройства, а вокруг диффузионной обкладки конденсатора расположена диффузионная шина, отделенная от конденсатора участком подложки.

Устройство работает следующим образом.

Во время разряда конденсатора 3 транзистор 8 открыт. Ток разряда конденсатора 3 создает на -транзисторе 8 падение напряжения, которое может быть достаточно большим, чтобы вызвать ин10

15

20

25

30

35

заряда диффундируют в ней и попадают в коллектор транзистора 10. Этот коллектор является «потенциальной ямой для неосновных носителей, из которой они уже не могут выйти, так как не могут преодолеть потенциальный барьер. Из коллектора транзистора 10 эти носители переходят в подложку ИС, поскольку коллектор транзистора 10 и подложка 7 соединены непосредственно друг с другом.

Таким образом, инжектированные в подложку ИС неосновные носители заряда не теряются в элементах ИС, расположенных вблизи конденсатора, а отводятся в подложку ИС. Тем самым увеличивается результирующий заряд подложки 7, обусловливающий ее смещение, что проявляется как уменьшение выходного сопротивления устройства.

Экспериментально установлено, что диффузионная шина, находящаяся на расстоянии 5-10 мкм от диффузионной обкладки конденсатора, «улавливает до 70-80% инжектированных в направлении этой щинь. неосновных носителей.

Формула изобретения

Устройство для автоматического смещения напряжения подложки интегральной схемы, содержащее первую шину управляю- ших импульсов, соединенную с входом инвертора, накопительный конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком и затвором МДП-транзистора заряда, МДП- транзистор разряда, включенный между стоком транзистора заряда и подложкой интегральной схемы, затвор которого соединен с второй шиной управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выходного сопротивления устройства, в него введен биполярный транзистор, эмиттер которого соединен со стоком транзистора заряда, а база и коллекжекцию в подложку ИС (в случае 40 тор соединены с подложкой интегральной п-канальных ИС - инжекцию электронов). схемы, исток МДП-транзистора заряда сое- Инжектированные в подложку носители д,инен с общей шиной.

0

5

0

5

0

5

заряда диффундируют в ней и попадают в коллектор транзистора 10. Этот коллектор является «потенциальной ямой для неосновных носителей, из которой они уже не могут выйти, так как не могут преодолеть потенциальный барьер. Из коллектора транзистора 10 эти носители переходят в подложку ИС, поскольку коллектор транзистора 10 и подложка 7 соединены непосредственно друг с другом.

Таким образом, инжектированные в подложку ИС неосновные носители заряда не теряются в элементах ИС, расположенных вблизи конденсатора, а отводятся в подложку ИС. Тем самым увеличивается результирующий заряд подложки 7, обусловливающий ее смещение, что проявляется как уменьшение выходного сопротивления устройства.

Экспериментально установлено, что диффузионная шина, находящаяся на расстоянии 5-10 мкм от диффузионной обкладки конденсатора, «улавливает до 70-80% инжектированных в направлении этой щинь. неосновных носителей.

Формула изобретения

Устройство для автоматического смещения напряжения подложки интегральной схемы, содержащее первую шину управляю- ших импульсов, соединенную с входом инвертора, накопительный конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком и затвором МДП-транзистора заряда, МДП- транзистор разряда, включенный между стоком транзистора заряда и подложкой интегральной схемы, затвор которого соединен с второй шиной управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выходного сопротивления устройства, в него введен биполярный транзистор, эмиттер которого соединен со стоком транзистора заряда, а база и коллек0 тор соединены с подложкой интегральной схемы, исток МДП-транзистора заряда сое- д,инен с общей шиной.

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к интегральным схемам на МДП-транзисторах. Устройство для автоматического смещения на- нряжения подложки интегральной схемы содержит транзисторы 1, 2, образующие инвертор, накопительный конденсатор 3, транзистор 4 заряда, общую щину 5, шины 6, 9 управляющих импульсов, подложку 7 интегральной схемы, МДП-транзистор 8 разряда, биполярный транзистор 10. Установлено, что диффузионная щина, находящаяся на расстоянии 5-10 мкм от диффузионной обкладки конденсатора, «улавливает до 70-80% инжектированных в направлении этой шины неосновных носите,лей, т. е. уменьщается выходное сопротивление устройства. 1 ил.