Прибор с зарядовой связью Советский патент 1988 года по МПК H01L29/768 

Од го ел

О1 N9 КЭ

ПРИБОР С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ, содержащий ряд передающих электродов, расположенных на поверхностиполупроводниковой подложки, покрытой слоем диэлектрика, входную, выходную, заряжающую, истоковую и стоковую области противоположного с подложкой типа проводимости, заряжающий электрод, расположенный на слое диэлектрика между заряжающей и выходной областями, выходной электрод, расположенный межцу стоковой и истоковой областями и присоединенный к выходной области, отличающий'с я тем, что, с целью обеспечения динамического запоминания цифровой информации, введен дополнительный электрод, расположенный на слое диэлектрика между стоковой и входной областями.

Изобретение относится к микроэлект ронике, в частности к приборам с зарядовой связью, и может быть использовано при построении запоминающих устройств, счетчиков, устройств авто матики и др. Известны приборы с зарядовой связью (ПЗС), содержащие ряд передаю щих электродов, расположенных на поверхности полупроводника, покрытой слоем диэлектрика, входную и выходную области противоположного с подложкой типя проводимости. Такие приборы требуют дополнительного усиления выходного сигнала, кроме того, они обеспечивают только задержку сиг нала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ПЗС содержащий ряд передающх электродов расположенных на поверхности полупро водниковой подложки, покрытой слоем диэлектрика, входную,выходную, заряжакицую, истоковую и стоковую области противоположного с подложкой типа проводимости, заряжающий электрод, расположенный на слое диэлектрика между заряжающей и выходной областям рыходной электрод.расположенный межд стоковой и истоковой областями и при соединенный к выходной области. Однако этот Прибор имеет ограниченные функциональные возможности (прибор осуществляет только задержку сигнала и не способен запоминать цифровую информацию). Целью изобретения является обеспе динамического запоминания цифровой информации. Это достигается введением дополни тельного электр.ода, расположенного на слое диэлектрика между стоковой и входной областями. На фиг. 1 дана конструкция предла гаемого прибора с зарядовой связью; на.фиг. 2 представлены формы: а) первых тактовьк импульсов; б) - вторых тактовых импульсов; в) - опорного сигнала; г) - управляющего сигнала; д) - выходного сигнала. Прибор с зарядовой связью (фиг.1) содержит ряд передающих электродов 1-11, расположенных на полупроводниковой подложке 12, покрьп-ой слоем Ди электрика 13, а также входную 14, выходную 15, заряжающую 16, истоко-. вую 17, и стоковую 18 области протиг воположного с подложкой типа проводи мости (причем стоковая область может состоять из двух областей 18 и 19, соединенных проводящей шиной 20), выходной электрод 21, заряжающий электрод 22, первую 23 и вторую 24 тактовые шины и дополнительный электрод 25. Устройство работает следующим образом. На тактовые пины 23 и 24, к которым присоединены передающие электроды, поданы, соответственно, первые и вторые (фиг. 2,а и б) тактовые импульсы, вызывающие перенос зарядов вдоль цепочки электродов. Управляющий сигнал (фиг. 2,г) подан на дополнительный электрод 25. Входом прибора является входная область 14, а выходом - стоковая область 18 (19). Быстродействие прибора определяется скоростью перезаряда стоковой области, и, следовательно, величиной ее емкости. С целью уменьшения емкости стоковой области, она выполнена в виде двух отдельных областей, соединенных проводящей шиной. При отсутствии потенциала на дополнительном электроде 25 (для подложки п-типа все управляющие потенциалы имеют отрицательную полярность) сигнал задерживается прибором на 5 тактов и инвертируется. Например, если на вход прибора заряды не вводятся (логический О на входе), то на выходе поддерживается отрицательный потенциал (серия логических 1). При подаче потенциала на электрод 25 заряды из области 19 попадают во входную область 14. При этом на выходе прибора последовательно генерируются серии из пяти О и пяти 1. Момент начала серии 1 сдвинут относительно опорного импульса на тот же фазовый угол cf, что и момент подачи управляющего напряжения на электрод 25, фазовый угол cf может принимать десять дискретных значений, например ср 0 ; 360° ..; Чп , Cf,-JVJ . . . , V „ Q -4,4 в этом режиме предлагаемый прибор. с зарядовой связью запоминает информацию в десятичном виде, причем ин- , формация закодирована фазовым углом ср. При другом способе управления на электроду 25 поддерживается высокий отрицательный потенциал (логическая 1), а в приборе происходит циркулядня произвольных пятиразрядных двоичных кодов, в течение пяти тактов на выходе прибора (стоковая область 18) считывается прямой код, а в течение последующих пяти тактов - инверсный. Для истирания информации на электрод 25 подается серия из пяти О, а для записи новой пятиразрядный последовательный двоичный код записываемого числа.

Прибор может содержать произвольное количество передающих электродов и, следовательно, разрядность запоминаемых чисел может быть любой.

Таким образом, благодаря введению дополнительного электрода обеспечивается возможность динамического запоминания цифровой информации в ПЗС.

Применение данного устройства в больших интегральных схема для цифровых измерительных приборов, часов, устройств автоматики, калькуляторных и микропроцессорных схем позволяет расширить их функциональные возможности, снизить потребляемую мощность, повысить процент выхода годных.