Матричный формирователь сигналов изображения Советский патент 1993 года по МПК H01L27/148 

СО

с

09

ND ОСО 4 Изобретейие относится к полупроводниковой технике, в частности, к конструкциям формирователя сигналов изображения (ФОА). - --.. . .;.. : : Известен матричный ФСЙ, конструкция которого состоит из двух двумерных массивов элементов ПЗС, в ко1Тб Шо :ущвс 8ляется накопление, хранение и обработка информации/представляемой Зйрадовыми пaкetaми, выходного сдвигового регистра, в который построчно выводится информация из деумерного массива, выхЩнЬго устройства, лредставляющегр интегратор заряДов.::.: : ,:, . Основным недостатком этой конструкции является низкая эффектеййжть перёноса зарядовых пакетов в выходном сдпйговом регистре. Известен также матричный формирователь сигналов изображения на основе приборЫа с зарядовой связьйТСбдаржащий секцию накопления заряДовыХ пакетов, секций хранения, Нервый сдвигмый рёгистр и пёрвоё вШодноеустройстШоГ Данное устройство является ближайшим к изобретению по технй чёской сущности и достигаемому результату. Его недостатком является высокая неэффективность переноса зарядовых пакетов в сдвиговом регистре вследствие высокой тактовой частоть. Целью йзoбpeteнйя Р1бляёт Сй уйейьшенйе неэффективности пфенЬса зарядовых пакетов в сдвиговом регибУрё при сохране НИИ стандартного времени вывода строки. ПрстэвлфШая цё/iVflOicf матричный формйрЬватёль бйгнйлов мзображёния на оснрве приборов t; зарядовой связью, содержащий секций) Н&ког)лёний зарядовых пакетов, секцию хранеНйй, первУй сдвиговый регистр и Первое быходное устройство дбпрлнительно содержит, по крайней мере;два сдвигбе№р Гй с р& с выЯоднымй устройствами и два затбйра. при этом первый и дополнительные сдвиговые регистры располржены Параллельно, разделены затворами и связаны между собой зарядовой связью.: На фиг. 1 изображен общий вид предложенного МФВС; на фиг. 2 - конструкция сдвиговых регистров и распределение заря- довых пакетов в этих регистрах; на фиг. 3 тактовые диаграммы работы сдвиговых рёгистроб. Предлагаемый матричный формироватёпь сигналов изображения на основе ПЗС состоит из секции накопления 1. секции хранения 2. первого сдвигового регистра 3. первого выходного устройства 4. двух до поянйтёльных сдвиговых регистров 5, б; двух параллельных затворов 7, 8; двух дополнительных выходных устройств 9, 10. Технологически он выполнен на пОлупроводниковрй плаетиНе п или р-типа по трехслрйной пОликремниевой технологии. Параллельные затворы 7 и 8 формируются в первом слое поликремния. Электроды fi: fi; fa; 2; bi fa - во втором итретьем слоях поликремния. Трансферные каналы 11 формируются на пластине каналоограНичивающими: областями 12, образующимися диффузией примесями с проводимостью такой же, Как проводимость подложки. Средние толщины поликремниевых электродов достигают величин 0.4-0,5 мкм. Затворный окисел образуется окислением полупроводниковой пластины в атмосфере сухого кислОроДа с добавкой хлористого водорода при « температуре 1200°С в течение 20 мин. Толщина затворного окисла колеблется в пределах 0,1-0,11 мкм. Параллельные затворы - 7,8 расположены между сдвиговыми регистрами 3 и 5, 5 и б соответственно и перекрывают Трансферные каналы 11 (фиг. 2). Данные МФВС работает в кадровом режиме, Массив информации, накопленный в . секции накопления 1, сдвигается в секцию хранения 2. За время накопления следующего кадра, информация из секции хранения 2 распределяется по трем сдвиговым регистрамЗ, 5, 6и переносится ими квыходнымустройствам 4, 9, 10, Сдвиговые регистры имеют 2М-фазную систему управления, где N - число сдвигоBbix регистров, В данном случае система упрйвления фестифазная fif fi; fa; fz; ft; fa, T.e, на каждый вертикальный трансферный канал fiepeHOca информации приходится по два электрода сдвиговых регистров. Сдвиговые регистры 3,5,.6 соединены трансферными каналами 11, перекрываемыми параллельными затворами Gi и G2. Информацирннйе Зарядовые пакеты из вертикальных каналов переноса секции хранения 2 поступают в потенциальные ямы, образующиеся поД электродами fi; h, f3. На электроды fi; fz; fa подано смещение Uo и потенциальные барьеры, образованные под этими электродами, препятствуют смешиванию зарядовых пакетов. Далее на параллельйь1е затворы Gi и Gz подают смещение ит, а на электроды ;з и fa, смещение (Jo. Вследствие этого информационные заряды из-под электрода Ь сдвигового регистра 3 . по трансферному каналу 11 перетекают под электрод f2 сдвигового регистра 5 и далее информационные заряды из-под электрода fz сдвиговых регистров 3 и 5 одновременно перетекают под электрод f i сдвиговых регистров 5 и 6 соответственно. После чего на

параллельные затворы Gi и G2 подается смещение UO..OHH перекрывают наклонные трансфбрные каналы и изолируют сдвиговые егистры 3, 5, 6 друг от друга. Направление распределения зарядовых пакетов по трем сдвиговым регистрам показано на фиг. 2 стрелками.

В результате информационные зарядовые пакеты оказываются под электродами fi сдвиговых регистров 3. 5. б и сдвиговые регистры 3, 5, 6 работают при частоте в три раза меньшей по сравнению с прототипом.

Предлагаемое изобретение позволяет, по крайней мере, в три раза снизить частоту работы выходных сдвиговых регистров при сохранении стандартного времени вывбда СТ0ОКИ и за счет зт;ого значительно уменьшить неэффективность переноса зарядовых пакетов в сдвиговых регистрах.

Бб) Носов Ю.Р.. Шилин В.А. Попупроводниковме приборы с зарядовой связью. М. Сов. радио, 1976. с. 120.

Секен Км Томпсёт М. Приборы с переноСОК1 ;эар;1Да. М;; Мир, 1928. с. 167.

. Ф, I -Cx Г

/

У7

1/г2 -Щ

5

Ui Up

r

Л

4: A

:/;

/;

. j