NL7808873A - LOAD-CONNECTED DEVICE. - Google Patents
LOAD-CONNECTED DEVICE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7808873A NL7808873A NL7808873A NL7808873A NL7808873A NL 7808873 A NL7808873 A NL 7808873A NL 7808873 A NL7808873 A NL 7808873A NL 7808873 A NL7808873 A NL 7808873A NL 7808873 A NL7808873 A NL 7808873A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- charge
- terminals
- strip
- coupled device
- potential
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
- H10D64/60—Electrodes characterised by their materials
- H10D64/605—Source, drain, or gate electrodes for FETs comprising highly resistive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/462—Buried-channel CCD
- H10D44/464—Two-phase CCD
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/462—Buried-channel CCD
- H10D44/466—Three-phase CCD
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/462—Buried-channel CCD
- H10D44/468—Four-phase CCD
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
ί ' MT' ΡΗΝ 9210MT 'MT' ΡΗΝ 9210
N.V. PHILIPS GLOEILAMPENFABRIEKEN te EINDHOVENN.V. PHILIPS BULB FACTORIES in EINDHOVEN
"Ladinggekoppelde inrichting”."Cargo-coupled device".
De uitvinding heeft betrekking op een lading-gekoppelde inrichting bevattende een halfgeleiderlichaam met op een oppervlak een isolerende laag waarop elektrode— gebieden zijn aangebracht, met behulp waarvan in het onder-5 liggende deel van het halfgeleiderlichaam een potentiaal- patroon kan worden gegenereerd voor het opslaan en transporteren van ladingspakketten, waarbij middelen aanwezig zijn waardoor in het halfgeleiderlichaam onder de elektro-degebieden driftvelden worden opgewekt.The invention relates to a charge-coupled device comprising a semiconductor body with an insulating layer on which surface electrode areas are applied, by means of which a potential pattern can be generated in the lower part of the semiconductor body for storage. and transporting charge packets, wherein means are provided to generate drift fields in the semiconductor body below the electro drift regions.
10 Ladinggekoppelde inrichtingen worden op verschillende terreinen gebruikt bijvoorbeeld als vertra-gingslijn en bij transversaalfilters in signaalverwerkings-toepassingen. Daarnaast vinden zij onder meer toepassing op· het gebied van beeldweergave en in het digitale vlak 15 (geheugens, logische schakelingen).Charge-coupled devices are used in various fields, for example, as a delay line and with transverse filters in signal processing applications. In addition, they also find application in the field of image display and in the digital plane 15 (memories, logic circuits).
Een voordeel van het gebruik van driftvelden in ladinggekoppelde inrichtingen is dat hierbij de ladingspakketten veel sneller getransporteerd worden dan in het geval dat deze driftvelden niet aanwezig zijn. Bij 20 het ontbreken van driftvelden wordt het ladingstransport namelijk bepaald door een diffusieproces, waarbij de diffusiestroom exponentieel afneemt.An advantage of the use of drift fields in charge-coupled devices is that the charge packages are transported much faster than in the case that these drift fields are not present. Namely, in the absence of drift fields, the charge transport is determined by a diffusion process, whereby the diffusion current decreases exponentially.
Dergelijke driftvelden kunnen verkregen worden in zogenaamde "bulk-ladinggekoppelde inrichtingen” 25 ten gevolge van de grote afstand tussen de ladingspakketten en de elektrodegebieden. Deze inrichtingen zijn in het algemeen echter niet compatibel met de gebruikelijke geïntegreerde MOST-schakelingen, dit in tegenstelling tot de zogenaamde "oppervlakte-ladinggekoppelde inrichtingen”, 30 waarin de opslag en het transport van de ladingspakketten, 7808873 % 2 PHN 9210....................................................................Such drift fields can be obtained in so-called "bulk charge coupled devices" 25 due to the great distance between the charge packets and the electrode areas. However, these devices are generally not compatible with conventional integrated MOST circuits, in contrast to the so-called "surface charge-coupled devices", 30 containing the storage and transport of the load packages, 7808873% 2 PHN 9210 ........................... .........................................
althans in hoofdzaak, aan het grensvlak tussen de isolerende laag en het halfgeleidermateriaal plaatsvindt.at least substantially, at the interface between the insulating layer and the semiconductor material.
Vaak gaat derhalve de voorkeur uit naar een "oppervlakte-ladinggekoppelde inrichting" met driftvelden.Therefore, preference is often given to a "surface charge-coupled device" with drift fields.
5 Een dergelijke ladinggekoppelde inrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift no. 3*796.932· Xn de daar beschreven inrichting worden de driftvelden opgewekt door het halfgeleiderlichaam onder de elektrode-gebieden niet-uniform te doteren op een zodanige wijze 10 dat tijdens de werking asymmetrisch potentiaalputten onder de elektrodegebieden worden gevormd.Such a charge-coupled device is known from US patent no. 3 * 796,932. In the device described there, the drift fields are generated by non-uniformly doping the semiconductor body below the electrode areas in such a way that asymmetric potential wells during operation. are formed under the electrode areas.
In andere uitvoeringen van de daar getoonde inrichting worden de driftvelden verkregen door een niet-uniforme verdeling van onbeweeglijke lading in de isole-15 rende laag, of door een discontinue dikte van de isolerende laag onder de elektrodegebieden of door een combinatie van beiden.In other embodiments of the device shown there, the drift fields are obtained by a non-uniform distribution of immobile charge in the insulating layer, or by a discontinuous thickness of the insulating layer below the electrode areas or by a combination of both.
Het aanbrengen van onbeweeglijke lading in de isolerende laag is in de praktijk moeilijk uitvoer-20 baar en vergt extra processtappen. Hetzelfde geldt voor het aanbrengen van niet-uniforme doteringen onder de elektroden of het discontinue aanbrengen van de isolerende laag. Bovendien is het in de praktijk zeer moeilijk een continue niet-uniforme dotering aan te brengen, zodat 25 zoals ook in genoemd octrooischrift wordt beschreven door gaans wordt volstaan met een trapvormige benadering van het gewenste doteringsprofiel. Als gevolg hiervan is ook de het driftveld opwekkende potentiaal trapvormig.Applying immobile charge in the insulating layer is in practice difficult to carry out and requires additional process steps. The same applies to the application of non-uniform doping under the electrodes or the discontinuous application of the insulating layer. Moreover, it is very difficult in practice to apply a continuous non-uniform doping, so that, as also described in the said patent, a stepped approach of the desired doping profile will suffice. As a result, the potential generating the drift field is also step-shaped.
De uitvinding heeft onder meer tot doel 30 een ladinggekoppelde inrichting te verschaffen, waarbij geen extra doteringsstappen nodig zijn, noch het aanbrengen van een trapvormige isolerende laag terwijl bovendien in de bedrijfstoestand een zeer goede lineaire potentiaal-verandering onder het elektrodegebied wordt verkregen.One of the objects of the invention is to provide a charge-coupled device in which no additional doping steps are required, nor the application of a step-like insulating layer, while moreover a very good linear potential change below the electrode region is obtained in the operating state.
35 Zij berust op het inzicht dat dit bereikt kan worden door over het elektrodegebied in de bedrijfs-töestand een spanningsval op te wekken, welke spannings- 78 0 8 8 7 3 -3 -35 It is based on the insight that this can be achieved by generating a voltage drop across the electrode area in the operating state, which voltage 78 0 8 8 7 3 -3 -
VV
..PÏÏN 9210_______________________________________________________________________________..............:....._...................................PINE 9210 _______________________________________________________________________________..............: ....._......................... ........
val in het onderliggend materiaal een praktisch uniforme, lineaire potentiaalverandering veroorzaakt, die het gewenste driftveld opwekt.drop into the underlying material causes a practically uniform, linear potential change, which generates the desired drift field.
Een 1adinggekoppelde inrichting volgens de 5 uitvinding heeft het kenmerk, dat de elektrodegebieden een aaneengesloten strookvormige weerstand vormen die op regelmatige afstanden is voorzien van aansluitingen voor het aanbieden van klokspanningen, waarbij de elektrodegebieden gedefinieerd zijn door delen van de strookvormige weer-10 stand tussen twee opeenvolgende aansluitingen, waardoor door het aanleggen van verschillende spanningen aan deze aansluitingen genoemde driftvelden in het halfgeleider-lichaam worden opgewekt.A charge-coupled device according to the invention is characterized in that the electrode areas form a continuous strip-shaped resistor which is provided at regular intervals with terminals for applying clock voltages, the electrode areas being defined by parts of the strip-shaped resistance between two successive terminals, whereby said drift fields are generated in the semiconductor body by applying different voltages to these terminals.
Wanneer nu op twee naastliggende aansluitingen 15 spanningen worden aangeboden ontstaat een spanningsval over het tussen deze aansluitingen gelegen deel van de strookvormige weerstand. Hiermee gepaard gaandwordt een continu variërende potentiaal opgewekt in het onderliggende halfgeleiderlichaam. Bij een juiste keuze 20 van de aangeboden spanningen worden hierdoor driftvelden opgewekt, die het beoogde transport versneld doen plaatsvinden .When voltages are now applied to two adjacent terminals, a voltage drop arises across the part of the strip-shaped resistor located between these terminals. Associated with this, a continuously varying potential is generated in the underlying semiconductor body. With a correct choice of the offered voltages, drift fields are hereby generated, which accelerate the intended transport.
Een voordeel van de inrichting volgens de uitvinding is, dat deze op bijzonder eenvoudige wijze 25 vervaardigd kan worden, ten opzichte van de bekende beschreven processen voor het vervaardigen van lading-gekoppelde inrichtingen met driftvelden, omdat geen extra processtappen nodig zijn voor het aanbrengen van een dote-ringsprofiel, terwijl de strookvormige weerstand zeer 30 eenvoudig kan worden aangebracht.An advantage of the device according to the invention is that it can be manufactured in a particularly simple manner, compared to the known described processes for manufacturing charge-coupled devices with drift fields, because no additional process steps are required for applying a doping profile, while the strip-shaped resistance can be applied very easily.
In een bijzonder eenvoudige uitvoeringsvorm mag de strookvormige weerstand praktisch homogeen zijn.In a particularly simple embodiment, the strip-shaped resistance may be practically homogeneous.
Een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat elk tweetal 35 opeenvolgende elektrodegebieden een gemeenschappelijke aansluiting bevat. Hoewel elk elektrodegebied in tegenstelling tot conventionele ladinggekoppelde inrichtingen twee 7808873 Λ % .A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that each of two consecutive electrode regions contains a common connection. Although each electrode area, unlike conventional charge-coupled devices, has two 7808873 Λ%.
ΡΗΝ 9210________ _________ ... ... ...... .......................10 9210________ _________ ... ... ...... .......................
aansluitingen heeft, blijft door deze maatregel het totaal aantal aansluitingen praktisch gelijk.connections, the total number of connections remains practically the same as a result of this measure.
Bij voorkeur bevat de strookvormige weerstand polykristallijn silicium, waardoor de inrichting 5 met behulp van in de halfgeleidertechniek algemeen bekende processtappen kan worden vervaardigd.The strip-shaped resistor preferably contains polycrystalline silicon, so that the device 5 can be manufactured by means of process steps well known in the semiconductor technique.
Een belangrijke voorkeursuitvoering, die onder meer het voordeel heeft dat een ladinggekoppelde inrichting voor hoogfrequent toepassingen samen met voor 10 deze toepassingen gebruikelijke MOST-transistoren in een gemeenschappelijk halfgeleiderlichaam kan worden aangebracht, heeft het kenmerk, dat de inrichting een oppervlak-te-ladinggekoppelde inrichting is waarin de opslag en het transport van de ladingspakketten althans in hoofdzaak 15 aan het grensvlak tussen de isolerende laag en het halfge- leidermateriaal plaatsvindt.An important preferred embodiment, which inter alia has the advantage that a charge-coupled device for high-frequency applications can be arranged in a common semiconductor body together with MOST transistors customary for these applications, is characterized in that the device is a surface-to-charge-coupled device wherein the storage and transport of the charge packets takes place at least substantially at the interface between the insulating layer and the semiconductor material.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, waarin 20 figuur 1 schematisch in doorsnede een bekende ladinggekoppelde inrichting toont figuur 2 een bovenaanzicht toont van een ladinggekoppelde inrichting volgens de uitvinding, figuur 3 een dwarsdoorsnede geeft van de 25 ladinggekoppelde inrichting volgens de lijn III-III in figuur 2, figuur 4 het elektrisch vervangingsschema geeft van de elektrodenstructuur van de ladinggekoppelde inrichting volgens figuur 2, 30 figuur 5 het potentiaalverloop en het daar door veroorzaakte ladingstransport toont tijdens het bedrijf van de inrichting volgens figuur 2, figuur 6 het potentiaalverloop en het ladings-transport toont bij een andere toepassing van de inrichting 35 volgens figuur 2, terwijl, figuur 7 ©en bovenaanzicht geeft van de elektrodenstructuur van een andere ladinggekoppelde in- 7808873 ' ;-5 - · . PHTST Q210 ____________:_______...____________________τ________________________ ._________________________ richting volgens de uitvinding en figuur 8 het potentiaalverloop en het daardoor veroorzaakte ladingstransport toont tijdens bedrijf van de inrichting volgens figuur 7* 5 De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij ter wille van de duidelijkheid in de dwarsdoorsnede in het bijzonder de afmetingen in de dik-terichting sterk zijn overdreven. Halfgeleiderzones van hetzelfde geleidingstype zijn in het algemeen in dezelf-10 de richting gearceerd; in de figuren zijn overeenkomstige delen in de regel met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven .The invention will now be further elucidated with reference to a few exemplary embodiments and the drawing, in which figure 1 schematically shows a cross-section of a known load-coupled device; figure 2 shows a top view of a load-coupled device according to the invention; figure 3 shows a cross-section of the load-coupling device according to the invention; charge-coupled device according to the line III-III in figure 2, figure 4 shows the electrical replacement scheme of the electrode structure of the charge-coupled device according to figure 2, figure 5 shows the potential development and the charge transport caused thereby during the operation of the device according to figure 2 Figure 6 shows the potential course and the charge transport in another application of the device 35 of Figure 2, while Figure 7 © shows a top view of the electrode structure of another charge-coupled device 7808873; PHTST Q210 ____________: _______...____________________ τ ________________________ ._________________________ direction according to the invention and figure 8 shows the potential development and the charge transport caused thereby during operation of the device according to figure 7 * 5 The figures are schematic and not drawn to scale, for the sake of the clarity in the cross-section, in particular the dimensions in the thickness direction, are greatly exaggerated. Semiconductor zones of the same conductivity type are generally shaded in the same direction; in the figures, corresponding parts are generally designated by the same reference numerals.
Figuur 1 toont schematisch in doorsnede een gedeelte van een bekende ladinggekoppelde inrichting 15 van een type, waarop de onderhavige uitvinding betrekking heeft en zoals beschreven is in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift no. 3*796.932. De inrichting is, bij wijze van voorbeeld, van het n-kanaal-type en bevat een p-type siliciumlichaam 2 waarvan het oppervlak 3 is voor-20 zien van een isolerende laag 4. Op deze isolerende laag zijn elektrodegebieden 5 aangebracht in de vorm van een rij metaalelektroden, die verbonden zijn met kloklijnen 12 voor het aanbieden van klokspanningen, waardoor elektronenpakketten van onder de ene elektrode 5 naar een volgende 25 elektrode worden getransporteerd. Voor een snel transport zijn middelen aanwezig om driftvelden onder de elektroden op te wekken, die in dit voorbeeld bestaan uit een onder het oppervlak 3 aangebrachte zone 14 met een volgens het zaagtandprofiel 15 variërende n-type-dotering. De do-30 teringsconcentratie is hierbij in benedenwaartse richting toenemend getekend, hetgeen aangeduid is door middel van de pijl 16. Het effect van deze dotering is dat bij het aanleggen van een geschikte spanning op de elektroden een oppervlaktepotentiaal optreedt die met deze dotering vari-33 eert en een vrijwel identiek zaagtandvormig verloop van de elektronenpotentiaal veroorzaakt, zoals beschreven in bovengenoemd octrooischrift. Hierdoor worden de elektronen 78 0 8 8 7 3 . 6 3?HN 9210................ ................. ........ .............Figure 1 is a schematic sectional view of a portion of a prior art charge-coupled device 15 of a type to which the present invention pertains and as described in the aforementioned U.S. Patent No. 3,796,932. The device is, for example, of the n-channel type and contains a p-type silicon body 2, the surface 3 of which is provided with an insulating layer 4. On this insulating layer, electrode regions 5 are arranged in the form of a row of metal electrodes, which are connected to clock lines 12 for applying clock voltages, whereby electron packages are transported from under one electrode 5 to a next electrode. For rapid transport, means are present for generating drift fields under the electrodes, which in this example consist of a zone 14 arranged under the surface 3 with an n-type doping varying according to the sawtooth profile 15. The doping concentration is hereby drawn in an increasing downward direction, which is indicated by means of the arrow 16. The effect of this doping is that when an appropriate voltage is applied to the electrodes a surface potential occurs which varies with this doping. and causes a nearly identical sawtooth shape of the electron potential, as described in the above patent. This makes the electrons 78 0 8 8 7 3. 6 3? HN 9210 ................ ................. ........ .... .........
in een door dit potentiaalverloop opgewekt elektrisch veld extra versneld.in an electric field generated by this potential progression extra accelerated.
Zaagtandvormige profielen zijn in de praktijk echter moeilijk te realiseren door middel van dotering 5 van het halfgeleiderlichaam, Doorgaans wordt dan ook met een grove trapvormige benadering volstaan.Sawtooth-shaped profiles are, however, difficult to realize in practice by means of doping 5 of the semiconductor body. Therefore, a coarse stepped approach is usually sufficient.
Ook andere middelen om driftvelden op té wekken zoals het doteren van de isolerende laag volgens een zaagtandprofiel of het aanbrengen van een isolerende 10 laag met variërende dikte zijn niet eenvoudig in praktijk te brengen.Also other means for generating drift fields, such as doping the insulating layer according to a saw-tooth profile or applying an insulating layer with varying thickness, are not easy to practice.
De figuren 2 en 3 tonen in bovenaanzicht respectievelijk in dwarsdoorsnede een ladinggekoppelde inrichting 1 volgens de uitvinding, waarbij met een 15 eenvoudig te realiseren elektrodestructuur driftvelden opgewekt kunnen worden. Het betreft hier een ladinggekoppelde inrichting van het type waarin het ladingstransport in de vorm van elektronentransport langs het oppervlak plaatsvindt. De inrichting bevat een conventioneel 20 p-type-substraat van silicium met een doteringsconcentra- tie van tussen 10 en 10 atomen/cm . Het lichaam 2 is aan zijn oppervlak 3 voorzien van een dunne isolerende laag 4, die doorgaans uit siliciumoxyde bestaat, maar ook uit andere materialen of een combinatie daarvan 25 kan bestaat. Op deze isolerende laag bevinden zich de elektrodengebieden 5 die zijn uitgevoerd als een aaneengesloten strookvormige weerstand, die op regelmatige afstanden is voorzien van aansluitingen 6 voor het aanbieden van klokspanningen. Het ladingstransport vindt onder 30 deze strookvormige weerstand plaats in de langsrichting,Figures 2 and 3 show in top view and in cross-section, respectively, a charge-coupled device 1 according to the invention, wherein drift fields can be generated with an electrode structure which is easy to realize. This is a charge-coupled device of the type in which charge transport takes place in the form of electron transport along the surface. The device contains a conventional 20 p-type substrate of silicon with a doping concentration of between 10 and 10 atoms / cm. The body 2 is provided on its surface 3 with a thin insulating layer 4, which usually consists of silicon oxide, but can also consist of other materials or a combination thereof. The electrode regions 5, which are designed as a contiguous strip-shaped resistor, are provided on this insulating layer and are provided at regular intervals with terminals 6 for applying clock voltages. The charge transport takes place under this strip-shaped resistance in the longitudinal direction,
De elektrodengebieden 5 worden gevormd door de delen van de strookvormige weerstand tussen twee opeenvolgende aansluitingen. Met behulp van deze elektrodengebieden kunnen in het onderliggende halfgeleiderlichaam 35 potentiaalpatronen worden opgewekt voor het opslaan en transporteren van ladingspakketten.The electrode areas 5 are formed by the parts of the strip-shaped resistor between two successive terminals. Using these electrode regions, potential patterns can be generated in the underlying semiconductor body 35 for storing and transporting charge packets.
De potentiaalgebieden worden verkregen door 7808873 - 7 - -/ νί -PHN .9210_________________________________________________________________________________________________________ -.The potential areas are obtained by 7808873 - 7 - - / νί -PHN .9210 _________________________________________________________________________________________________________ -.
het aanbieden van klokspanningen op de elektrodengebieden van een zodanige grootte en polariteit dat in het half-geleiderlichaam aan het grensvlak met de isolerende laag een uitputtingszone wordt gevormd, zoals algemeen bekend 5 is. Doordat in de inrichting volgens de uitvinding de kl okspanningen, die op deze aansluitingen worden aangeboden, een potentiaalval over het tussengelegen elektroden-gebied veroorzaken, ontstaan in het onder dit elektroden— gebied gelegen deel van het halfgeleiderlichaam drift-10 velden, die het. ladingstransport versnellen, waardoor de transferefficiency wordt verbeterd.applying clock voltages to the electrode areas of such magnitude and polarity that an exhaustion zone is formed in the semiconductor body at the interface with the insulating layer, as is well known. Because in the device according to the invention the sound voltages applied to these terminals cause a potential drop across the intermediate electrode region, drift fields form in the part of the semiconductor body situated below this electrode region. accelerate cargo transport, improving transfer efficiency.
De inrichting is verder voorzien van een aan- voergebied 7 en een afvoergebied 8 voor het aanvoeren respectievelijk afvoeren van mobiele ladingsdragers, 15 in dit voorbeeld elektronen. In figuur 2 is de omtrek van de gebieden 7 en 8 schematisch weergegeven door een streeplijn. Aan- en afvoergebied worden gevormd door een n+-zone met een verontreinigingsconcentratie van bijvoor-20 3 beeld 10 atomen/cm . Daarnaast bevat de inrichting, 20 om ladingsverlies en ladingstransport in de dwarsrichting te voorkomen, een kanaalonderbreker 9 van het p+-type, waarvan de grenzen in figuur 2 eveneens door middel van een streeplijn zijn aangegeven. · , De inrichting volgens figuren 2 en 3 25 kan zonder meer in algemeen gebruikelijke MOST-processen worden gerealiseerd zonder dat kritische uitrichtstappen voorkomen en zonder meerlaagsbedradingen vereisende overlappende gates. Doordat de inrichting in dergelijke processen kan worden gerealiseerd kan zij gemakkelijk 30 in één halfgeleiderlichaam worden gecombineerd met andere elementen zoals MOST-transistoren en weerstanden en op eenvoudige wijze in complexere geintegreerde schakelingen opgenomen worden.The device is further provided with a supply region 7 and a discharge region 8 for supplying and discharging mobile charge carriers, in this example electrons. In Figure 2, the outline of regions 7 and 8 is schematically represented by a dashed line. Supply and discharge regions are formed by an n + zone with an impurity concentration of, for example, 10 atoms / cm. In addition, to prevent load loss and transverse load transport, the device 20 comprises a p + type channel interrupter 9, the boundaries of which are also indicated by a dashed line in Figure 2. The device of Figures 2 and 3 can readily be realized in commonly used MOST processes without critical alignment steps occurring and without overlapping gates requiring multi-layer wirings. Because the device can be realized in such processes, it can easily be combined in one semiconductor body with other elements such as MOST transistors and resistors and can be incorporated in more complex integrated circuits in a simple manner.
Om een potentiaalverschil over een elektroden-35 gebied op te wekken moeten per elektrodengebied twee aan sluitingen worden aangebracht, dit in tegenstelling tot conventionele inrichtingen waar met één aansluiting kan 7808873 « 8 ....In order to generate a potential difference over an electrode area, two connections must be made per electrode area, in contrast to conventional devices where one connection can be made with one connection.
PHN 9210..... ......... . ............. .....PHN 9210 ..... .......... ............. .....
kan worden volstaan. In de inrichting volgens figuur 2 hebben twee opeenvolgende elektrodengebieden steeds één gemeenschappelijke aansluiting 6, zodat het totaal aantal aansluitingen praktisch gelijk is aan dat van de gebruikelijke la-5 dinggekoppelde inrichtingen met afzonderlijke elektrodengebieden.will suffice. In the device according to Figure 2, two successive electrode regions each have one common connection 6, so that the total number of connections is practically equal to that of the conventional charge-coupled devices with separate electrode regions.
In de bedrijfstoestand is het substraat geaard of van een referentiespanning voorzien. Het ingangssignaal wordt aan de ingangsdiode, gevormd door het substraat 1 en 10 het n+-gebied 7> toegevoegd via een contactspoor 10 dat bijvoorbeeld uit aluminium of een ander geschikt materiaal bestaat. Aan de uitgang worden de elektronen gecollecteerd "f" in het n -gebied 8, dat de kathode vormt van een uitgangs-diode, die via een schematisch aangegeven weerstand verbon-15 den is met een positieve spanning V. Variaties in de gecollecteerde lading worden gedetecteerd als stroomvariaties door de weerstand R^, die spanningsvariaties geven op de poort van een MOST-transistor waardoor de stroomvariaties en ' derhalve het door de ladinggekoppelde inrichting geleverde 20 signaal wordt versterkt. Het n+-gebied 8 is hiertoe voorzien van een contact 11. De transistor is een n-kanaal transistor waarvan aan- en afvoerzones tegelijk met de aan- en af-voerzones van de ladinggekoppelde inrichting gerealiseerd worden terwijl de poortelektrode samen met de aansluitingen 25 6a wordt aangebracht.In the operating state, the substrate is grounded or provided with a reference voltage. The input signal is added to the input diode formed by the substrate 1 and the n + region 7> through a contact track 10 consisting, for example, of aluminum or other suitable material. At the output, the electrons are collected "f" in the n region 8, which forms the cathode of an output diode, which is connected via a schematically indicated resistor to a positive voltage V. Variations in the collected charge are detected as current variations by the resistor R1, which give voltage variations on the gate of a MOST transistor, amplifying the current variations and hence the signal supplied by the charge coupled device. The n + region 8 is provided with a contact 11 for this purpose. The transistor is an n-channel transistor whose input and output zones are realized simultaneously with the input and output zones of the charge-coupled device, while the gate electrode together with the terminals 25a is applied.
De weerstandsstrook 5 is via laagohmige aansluitingen 6 (6A, 6B, 6C, 6d) verbonden met de in figuur 2 schematisch aangegeven klokleidingen 12 (l2A, 12B, 12C, 12D). De weerstandsstrook 5 bestaat in dit voorbeeld uit laag-30 gedoteerd polykristallijn silicium met een vierkantsweer-stand van tussen de 10 en 100 kilo-ohm per vierkant, terwijl de aansluitingen 6 bestaan uit hooggedoteerd poly-kristallijn silicium met een vierkantsweerstand van circa 20 ohm per vierkant.The resistance strip 5 is connected via low-ohmic connections 6 (6A, 6B, 6C, 6d) to the clock lines 12 (12A, 12B, 12C, 12D) schematically indicated in Figure 2. In this example, the resistance strip 5 consists of low-30 doped polycrystalline silicon with a square resistance of between 10 and 100 kilo-ohms per square, while the terminals 6 consist of high-doped polycrystalline silicon with a square resistance of approximately 20 ohms per square.
35 De aansluitingen 6 zijn op onderling praktisch gelijke afstanden dwars op de strookvormige weerstand 5> die praktisch homogeen is, aangesloten (figuur 2) 7808873 . : - 9 τ’. : P HN .9210 __________________________ _______________________ ..... ..................... .....The connections 6 are connected at practically equal distances transverse to the strip-shaped resistor 5> which is practically homogeneous (figure 2) 7808873. : - 9 τ ". : P HN .9210 __________________________ _______________________ ..... ..................... .....
Het gedeelte van de strookvormige weerstand tussen twee opeenvolgende aansluitingen (ÓA en 6B, 6b en 6C, 6C en 6d respectievelijk 6D en 6A) heeft dezelfde functie als een. elektrode voor het toevoeren van klokspanningen in een 5 ladinggekoppelde inrichting van het gebruikelijke type.The portion of the strip-shaped resistor between two successive terminals (ÓA and 6B, 6b and 6C, 6C and 6d, 6D and 6A respectively) has the same function as one. electrode for supplying clock voltages in a charge-coupled device of the conventional type.
De strookvormige weerstand met zijn aansluitingen kan worden weergegeven door het elektrisch vervangingsschema volgens figuur 4. Tussen opeenvolgende aansluitingen aan de kloklijnen 12 (a, B, C, d) bevindt zich steeds 10 een weerstand R die overal praktisch dezelfde waarde heeft.The strip-shaped resistor with its terminals can be represented by the electrical replacement scheme according to figure 4. Between successive terminals on the clock lines 12 (a, B, C, d) there is always a resistor R which has practically the same value everywhere.
Wanneer nu op deze aansluitingen geschikte spanningen worden aangeboden, ontstaat over de weerstand R potentiaalverschillen. Hierdoor ontstaat in het lichaam onder de door de weerstanden R voorgestelde elektrodengebieden 15 een potentiaalverloop en daarmee gepaard gaande driftvel- den, welke driftvelden het ladingstransport versnellen.If suitable voltages are now applied to these connections, potential differences arise across the resistor R. This creates a potential variation in the body under the electrode regions 15 represented by the resistors R and associated drift fields, which drift fields accelerate charge transport.
De werking van de ladinggekoppelde inrichting volgens figuur 2 zal nader worden toegelicht aan de hand van figuur 5> waarbij de inrichting bedreven wordt 20 als een 4-fase-ladinggekoppelde inrichting. Figuur 5a toont een patroon van klokspanningen zoals dat wordt aangeboden aan de kloklijnen 12A, 12B, 12C, 12D. De klokspanningen hebben voor alle aansluitingen eenzelfde patroon dat verschoven ligt ten opzichte van de patronen voor de 25 andere aansluitingen en zich beweegt tussen een hoogste spanning en een laagste spanning V^.The operation of the charge-coupled device according to figure 2 will be further elucidated with reference to figure 5, wherein the device is operated as a 4-phase charge-coupled device. Figure 5a shows a pattern of clock voltages as applied to the clock lines 12A, 12B, 12C, 12D. The clock voltages have the same pattern for all terminals, which is offset from the patterns for the other terminals and moves between a highest voltage and a lowest voltage V ^.
Figuur 5b toont het bijbehorende potentiaal-verloop gezien ten opzichte van de beweeglijke ladingdragers , in dit voorbeeld de elektronen, op de tijdstippen t^ 30 tot en met t^. Het potentiaalverloop is, op algemeen gebrui kelijke wijze, zodanig getekend dat potentiaalputten overeenkomen met energieminima, voor de elektronen dus met een spanning Vg op het boven het halfgeleidergedeelte, waar de potentiaalput zich bevindt, gelegen elektrodedeel.Figure 5b shows the associated potential variation with respect to the mobile charge carriers, in this example the electrons, at times t ^ 30 to t ^. The potential variation is, in a generally customary manner, drawn in such a way that potential wells correspond to energy minimums, so for the electrons with a voltage Vg on the electrode part located above the semiconductor part, where the potential well is located.
35 Op het tijdstip t^ hebben de aansluitingen35 At time t ^ the terminals have
6a, 6C en 6D een spanning V--, terwijl de aansluiting 6B6a, 6C and 6D have a voltage V--, while the terminal 6B
_ li een spannijig heeft. Dit betekent dat voor de elektronen 7808873_ li has an exciting time. This means that for the electrons 7808873
JOJO
PHN 9210 -_______ ___________________ potentiaalputten ontstaan onder de strookvormige weerstand tussen de aansluitingen 6C en 6A op die plaatsen waar zich ook de aansluitingen 6D bevinden. Ter plaatse van de aansluitingen 6b zal zich daarentegen een potentiaalbarrière 5 bevinden, waardoor de elektronen zich in genoemde potenti aalputten zullen concentreren. Dit is weergegeven in figuur 5b waar op tijdstip t^ twee potentiaalputten met beweeglijke lading 13a, 13b gevuld zijn, terwijl de putten door een potentiaalbarrière ter plaatse van de punten B 10 zijn gescheiden.PHN 9210 -_______ ___________________ potential wells are created under the strip resistance between terminals 6C and 6A in those places where terminals 6D are also located. At the location of the terminals 6b, on the other hand, there will be a potential barrier 5, whereby the electrons will concentrate in said potential wells. This is shown in Figure 5b where at time t ^ two potential wells with movable charge 13a, 13b are filled, while the wells are separated by a potential barrier at points B10.
Op het tijdstip t^ is de spanning op de aansluitingen 6C gezakt tot een waarde l/2(Vjj+V^). Dit betekent dat in het halfgeleiderlichaam de potentiaal onder de strookvormige weerstand tussen de aansluitingen 6B en 6D (met 15 6C als gemeenschappelijk punt) verhoogd wordt. Het verhogen van de potentiaal heeft tot gevolg dat een stroom van ladingsdragers naar rechts, naar het gedeelte onder de weerstand gelegen tussen de aansluitingen 6d en 6A optreedt, waardoor het’’niveau1' van de beweeglijke ladings-20 dragers in de potentiaalputten kan stijgen.At time t ^, the voltage at terminals 6C has fallen to a value of 1/2 (Vjj + V ^). This means that in the semiconductor body the potential under the strip-shaped resistor between terminals 6B and 6D (with 15 6C as common point) is increased. Increasing the potential results in a flow of charge carriers to the right, to the portion below the resistor located between terminals 6d and 6A, allowing the level 1 of the mobile charge carriers to rise in the potential wells.
Waar het transport van ladingsdragers in conventionele inrichtingen in hoofdzaak door diffusie plaatsvindt zal dit transport in de inrichting volgens figuur 2 naar de potentiaalputten onder de gedeelten tussen 25 de aansluitingen 6D en 6A versneld worden doordat spanningsverschillen optreden over de strookvormige weerstand tussen de aansluitingen 6C en ÖD, die in het halfgeleiderlichaam driftvelden wekken, die het transport naar de potentiaalputten versnellen.Where the transport of charge carriers in conventional devices takes place mainly by diffusion, this transport in the device according to figure 2 to the potential wells under the parts between the terminals 6D and 6A will be accelerated because voltage differences occur over the strip-shaped resistance between the terminals 6C and ÖD. which create drift fields in the semiconductor body which accelerate transport to the potential wells.
30 Op het tijdstip t^ is de spanning op de aan sluitingen 6C gelijk geworden aan V^, terwijl de spanningen op de overige aansluitingen niet veranderd zijn. De bodem van de potentiaalputten bevindt zich, evenals op t^ tussen de aansluitingen 6D en βΑ, maar de "wand” tussen 6C en 6d 35 is sbeiler geworden, waardoor het ’’niveau" van de beweeglijke ladingdragers nog meer kan zijn gestegen.At time t ^, the voltage at terminals 6C has become V ^, while the voltages at the other terminals have not changed. The bottom of the potential wells is located, as well as at t ^ between terminals 6D and βΑ, but the "wall" between 6C and 6d 35 has become more watery, which may have further increased the "level" of the mobile load carriers.
Op het tijdstip t^ is de spanning op de aan- 7808873 - 11- , EHN-92J.Q-·__________________________________________________________________......_________ sluitingen 6B gelijk geworden aan V„, terwijl de aanslui-At time t ^, the voltage at terminals 7808873 - 11-, EHN-92J.Q- · __________________________________________________________________......_________ has become V gelijk, while the terminals
XIXI
tingen 6A en 6ü nog steeds deze spanning V„ hebben. Alleen de aansluitingen 6C hebben een spanning VL, zodat eenzelfde potentiaalverloop in bet halfgeleiderlichaam optreedt 5 als op bet tijdstip t^ maar dan over een afstand, gelijkterminals 6A and 6u still have this voltage V V. Only the terminals 6C have a voltage VL, so that the same potential development in the semiconductor body occurs as at the time t ^, but then over a distance equal
aan die tussen twee opeenvolgende aansluitingen, verschoven. Hiermee zijn ook de ladingspakketten 13a en 13b over deze afstand verschoven. Opgemerkt wordt dat weliswaar op bet tijdstip t^ geen driftvelden aanwezig zijn 10 die het ladings.transport van de gedeelten DA naar ABshifted between two consecutive terminals. The charge packages 13a and 13b are hereby also shifted by this distance. It is noted that although at the time t ^ no drift fields are present which prevent the charge transport of the parts DA to AB.
versnellen, maar dat dit slechts een momentsituatie is en onmiddellijk na t^ de spanning op de punten 6D stijgt en daarmee weer driftvelden ontstaan, zodat de bedrijfs-snelheid hierdoor niet nadelig wordt beïnvloed. Op dezelf-15 de manier schuiven de ladingspakketten op de tijdstippen t_ tot en met t„ weer over een gelijke afstand nog verder ~> ( naar rechts.accelerate, but that this is only a momentary situation and the voltage at points 6D rises immediately after t ^, creating drift fields again, so that the operating speed is not adversely affected. In the same manner, the charge packets shift again at an equal distance even further at times t1 to t1 (>).
De ladinggekoppelde inrichting van figuur 2, die in het bovenstaande voorbeeld werd bestuurd door middel 20 van een 4-fase-kloksysteem, kan ook worden aangestuurd met behulp van een 2-fase- of een quasi 2-fase-kloksysteem.The charge-coupled device of Figure 2, which in the above example was controlled by means of a 4-phase clock system, can also be controlled using a 2-phase or a quasi 2-phase clock system.
Een voorbeeld hiervan is afgebeeld in figuur 6. Op de aansluitingen 6a en 6B worden nu praktisch identieke spanningspatronen aangeboden, met dien verstande, dat tus-25 sen de patronen nu geen faseverschil bestaat maar alleen een vast spanningsverschil. Hetzelfde geldt voor de aansluitingen 6C en 6d.An example of this is shown in figure 6. At the terminals 6a and 6B practically identical voltage patterns are now provided, with the proviso that there is now no phase difference between the patterns, but only a fixed voltage difference. The same applies to connections 6C and 6d.
Figuur 6a toont dit spanningsverloop, terwijl figuur 6b weer het potentiaalverloop onder de strook-30 vormige weerstand als functie van de plaats laat zien op de verschillende tijdstippen t^ tot en met t^.Figure 6a shows this voltage variation, while figure 6b again shows the potential variation under the strip-shaped resistor as a function of the location at the different times t ^ to t ^.
Op het tijdstip t^ hebben de aansluitingen 6d een hogere spanning dan alle andere aansluitingen, met andere woorden de minima van de potentiaalputten bevinden 35 zich ter plaatse van deze aansluitingen. Dé ladingspak ketten 13a> 13b zijn geconcentreerd in de gebieden tussen der aansluitingen 6C en 6a, die rondom 6D liggen.At time t ^ the terminals 6d have a higher voltage than all other terminals, in other words the minima of the potential wells are located at these terminals. The charge pack chains 13a> 13b are concentrated in the areas between terminals 6C and 6a, which surround 6D.
7808873“ i 12 PHN 92107808873 ”i 12 PHN 9210
Op het tijdstip t^ is het spanningsverschil tussen de aansluitingen 6c en 6d hetzelfde gebleven (dit is een constant verschil), terwijl het spanningsverschil tussen de aansluitingen 6a en 6d is gedaald, (zie figuur 5 6a). Dit betekent, dat de hellingen van de potentiaalput ten aan de linkerzijde (CD) gelijk zijn gebleven en aan de rechterzijde (DA) minder steil zijn geworden, waardoor de potentiaalputten als het ware wijder zijn geworden.At time t ^, the voltage difference between terminals 6c and 6d has remained the same (this is a constant difference), while the voltage difference between terminals 6a and 6d has decreased, (see Figure 5-6a). This means that the slopes of the potential wells on the left side (CD) have remained the same and on the right side (DA) have become less steep, so that the potential wells have widened, as it were.
Dit heeft tot gevolg, dat het "niveau” van de beweeglijke 10 ladingsdragers in de potentiaalputten daalt. Op het tijdstip t^ heeft deze daling zich nog verder voorgezet.As a result, the "level" of the mobile charge carriers in the potential wells drops. At the time t ^ this decrease has continued even further.
In het tijdsverloop tussen de tijdstippen t^ en t^ wordt het spanningsverschil tussen de aansluitingen 6D en 6a steeds kleiner, totdat dit spanningsverschil 15 op het tijdstip t^ nul is en dientengevolge onder de gebieden tussen de aansluitingen 6D en 6A een vlak potentiaal verloop heerst. Door het vaste potentiaalverloop tussen de aansluitingen 6A en 6B bevinden zich op t^ potentiaalminima onder de aansluitingen 6b.In the time course between times t ^ and t ^, the voltage difference between terminals 6D and 6a becomes smaller and smaller, until this voltage difference 15 at time t ^ is zero and consequently there is a flat potential variation under the areas between terminals 6D and 6A. . Due to the fixed potential variation between the terminals 6A and 6B, there are potential minima below the terminals 6b.
20 Tussen de tijdstippen t en t^ zalct poten tiaal onder de aansluitingen 6a en bereikt op een zeker moment het "niveau” van de beweeglijke ladingsdragers. Vanaf dit moment treedt ladingstransport naar rechts op.Between the times t and t ^ zalct, potential under the terminals 6a and at a certain moment reaches the "level" of the mobile charge carriers. From this moment on, charge transport occurs to the right.
In het gebied tussen de aansluitingen 6A en 6B wordt 25 dit transport nog versneld ten gevolge van het driftveld opgewekt door het constante spanningsverschil tussen de aansluitingen 6a en 6B.In the region between the terminals 6A and 6B, this transport is accelerated as a result of the drift field generated by the constant voltage difference between the terminals 6a and 6B.
Onmiddellijk na het tijdstip t^ ontstaat ook tussen de aansluitingen 6ü en 6A een zodanig spanningsverschil 30 dat onder de tussengelegen delen van de strookvormige weerstand driftvelden ontstaan die het transport naar de potentiaalminima onder de aansluitingen βΒ versnellen, totdat op het tijdstip t^ hetzelfde potentiaalverloop als op het tijdstip t^ ontstaat, maar dan naar rechts 35 verschoven over een afstand, gelijk aan de dubbele afstand tussen twee opeenvolgende aansluitingen 6., Hiermee zijn ook de ladingspakketten 13a, 13b over deze afstand naar 7808873 - 13- . ^ -EÏÏN-...92IQ________________________________________________________________________________________________________________ rechts getransporteerd.Immediately after the instant t ^, a voltage difference also arises between the terminals 6ü and 6A such that drift fields are formed under the intermediate parts of the strip-shaped resistor which accelerate the transport to the potential minima under the terminals βΒ, until at the instant t ^ the same potential development as at the time t ^ arises, but then shifted to the right 35 by a distance equal to the double distance between two successive connections 6. With this, the charge packages 13a, 13b are also 7808873 - 13- over this distance. ^ -EÏIN -... 92IQ________________________________________________________________________________________________________________ transported on the right.
Figuur 7 toont een andere uitvoering in "bovenaanzicht van een ladinggekoppelde inrichting, welke bedreven wordt met een 3-fase-kloksysteem. Dwars op de 5 strookvormige weerstand 5 zijn weer op praktisch gelijke afstanden aansluitingen 6 (6A, 6B, 6c) aangebracht voor het aanbieden van klokspanningen via de kloklijnen 12.Figure 7 shows another embodiment in "top view of a charge-coupled device, which is operated with a 3-phase clock system. Transversely to the strip-shaped resistor 5, connections 6 (6A, 6B, 6c) are again arranged at substantially equal distances. offering clock voltages via the clock lines 12.
De voor het bedrijven van deze inrichting benodigde klokspanningen zijn getekend in figuur 8a, terwijl 10 het met deze spanningen gepaard gaande potentiaalpatroon in het halfgeleiderlichaam op de tijdstippen t^ tot en met ty is weergegeven in figuur 8b.The clock voltages required to operate this device are shown in Figure 8a, while the potential pattern associated with these voltages in the semiconductor body at times t1 through ty is shown in Figure 8b.
Op het tijdstip t^ hebben de aansluitingen 6B een spanning YT , terwijl de aansluitingen 6A en 6C 15 een spanning Y^. hebben (figuur 8a) Dit betekent, dat zich onder de gebieden begrensd door de aansluitingen 6A en 6c potentiaalminima bevinden, aan beide zijden begrensd door potentiaalbarrières ter plaatse van de aansluitingen 6B. Hierdoor worden potentiaalputten gevormd, die gevuld 20 zijn met ladingspakketten 13a» 13h.At time t ^, terminals 6B have a voltage YT, while terminals 6A and 6C have a voltage Y ^. (Figure 8a) This means that there are potential minima below the areas bounded by terminals 6A and 6c, bounded on both sides by potential barriers at terminals 6B. This creates potential wells which are filled with charge packages 13a »13h.
Op het tijdstip t^ bedraagt de spanning op de aansluitingen 6C 1/2(VH + Y^). Hierdoor zijn de potentiaalminima geconcentreerd onder de aansluitingen 6a. Tussen de aansluitingen 6B en 6A heersen onder de strookvormige 25 weerstand, ten gevolge van het spanningsverschil tussen deze aansluitingen, driftvelden die het ladingstransport naar rechts versnellen. Door deze driftvelden worden de ladingspakkètten in de periode tussen de tijdstippen t^ en t^ naarrechts verschoven, zodat de lading die zich 30 nog onder het gedeelte tussen de aansluitingen 6B en 6CAt time t ^ the voltage at the terminals is 6C 1/2 (VH + Y ^). As a result, the potential minima are concentrated under terminals 6a. Between the terminals 6B and 6A, under the strip-shaped resistance, due to the voltage difference between these terminals, drift fields prevail which accelerate charge transport to the right. These drift fields shift the charge packets clockwise in the period between times t ^ and t ^, so that the charge remaining below the portion between terminals 6B and 6C
bevindt op het tijdstip t^ naar de potentiaalputten onder de aansluitpunten 6a, begrensd door potentiaalbarrières onder- de aansluitpunten 6C (welke punten dan een spanning Vg hebben) en 6b is getransporteerd.at time t ^ to the potential wells below terminals 6a, bounded by potential barriers below terminals 6C (which points then have a voltage Vg) and 6b is transported.
35 Op het tijdstip t^ is het potentiaalverloop in het halfgeleiderlichaam onder de strookvormige weerstand gelijk aan dat op het tijdstip t^, maar naar rechts 7808873At time t ^, the potential variation in the semiconductor body under the strip-shaped resistor is equal to that at time t ^, but to the right 7808873
Claims (7)
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7808873A NL7808873A (en) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | LOAD-CONNECTED DEVICE. |
DE19792933883 DE2933883A1 (en) | 1978-08-29 | 1979-08-22 | CHARGED COUPLING ARRANGEMENT |
GB7929512A GB2029101A (en) | 1978-08-29 | 1979-08-24 | Charge coupled device |
IT25282/79A IT1193199B (en) | 1978-08-29 | 1979-08-24 | CHARGING TRANSFER DEVICE |
AU50274/79A AU5027479A (en) | 1978-08-29 | 1979-08-24 | Charge coupled device |
JP10770779A JPS5534494A (en) | 1978-08-29 | 1979-08-25 | Charge coupled device |
FR7921477A FR2435126A1 (en) | 1978-08-29 | 1979-08-27 | CHARGED COUPLING DEVICE |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7808873 | 1978-08-29 | ||
NL7808873A NL7808873A (en) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | LOAD-CONNECTED DEVICE. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7808873A true NL7808873A (en) | 1980-03-04 |
Family
ID=19831452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL7808873A NL7808873A (en) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | LOAD-CONNECTED DEVICE. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5534494A (en) |
AU (1) | AU5027479A (en) |
DE (1) | DE2933883A1 (en) |
FR (1) | FR2435126A1 (en) |
GB (1) | GB2029101A (en) |
IT (1) | IT1193199B (en) |
NL (1) | NL7808873A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3235678A1 (en) * | 1982-09-27 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | TRANSVERSAL FILTER WITH AN ANALOG SLIDE REGISTER |
DE3235744A1 (en) * | 1982-09-27 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | TRANSVERSAL FILTER WITH PARALLEL INPUTS |
JPS6085419A (en) * | 1983-10-14 | 1985-05-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetic recording medium |
US4965648A (en) * | 1988-07-07 | 1990-10-23 | Tektronix, Inc. | Tilted channel, serial-parallel-serial, charge-coupled device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4910680A (en) * | 1972-05-24 | 1974-01-30 |
-
1978
- 1978-08-29 NL NL7808873A patent/NL7808873A/en not_active Application Discontinuation
-
1979
- 1979-08-22 DE DE19792933883 patent/DE2933883A1/en not_active Withdrawn
- 1979-08-24 IT IT25282/79A patent/IT1193199B/en active
- 1979-08-24 AU AU50274/79A patent/AU5027479A/en not_active Abandoned
- 1979-08-24 GB GB7929512A patent/GB2029101A/en not_active Withdrawn
- 1979-08-25 JP JP10770779A patent/JPS5534494A/en active Pending
- 1979-08-27 FR FR7921477A patent/FR2435126A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1193199B (en) | 1988-06-02 |
AU5027479A (en) | 1980-03-06 |
FR2435126A1 (en) | 1980-03-28 |
JPS5534494A (en) | 1980-03-11 |
DE2933883A1 (en) | 1980-03-13 |
IT7925282A0 (en) | 1979-08-24 |
GB2029101A (en) | 1980-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3819959A (en) | Two phase charge-coupled semiconductor device | |
US3863065A (en) | Dynamic control of blooming in charge coupled, image-sensing arrays | |
US3999082A (en) | Charge coupled amplifier | |
US10559611B2 (en) | Image sensor | |
US3378783A (en) | Optimized digital amplifier utilizing insulated-gate field-effect transistors | |
NL8005053A (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE WITH REDUCED SURFACE FIELD STRENGTH. | |
US4163957A (en) | Transversal filter with at least one analogue shift register, and process for the operation thereof | |
NL8001409A (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE. | |
US6249033B1 (en) | Controlled-drift apparatus for detecting energy and point of incidence of electromagnetic radiations or ionizing particles | |
NL7808873A (en) | LOAD-CONNECTED DEVICE. | |
US4243999A (en) | Gate turn-off thyristor | |
US4639940A (en) | Charge coupled device with meander channel and elongated, straight, parallel gate electrodes | |
US4228445A (en) | Dual plane well-type two-phase ccd | |
US4227202A (en) | Dual plane barrier-type two-phase CCD | |
US3638047A (en) | Delay and controlled pulse-generating circuit | |
US4040077A (en) | Time-independent ccd charge amplifier | |
NL8302731A (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE. | |
Altmeyer et al. | A new concept for the design and realization of metal based single electron devices: Step edge cut‐off | |
US4047199A (en) | Semiconductor device | |
DE68910445T2 (en) | Integrated semiconductor circuit. | |
NL8301715A (en) | CARGO TRANSPORTATION DEVICE. | |
JP3462524B2 (en) | Logic element | |
US5146480A (en) | Sampling an analog signal voltage using fill and spill input in charge transfer device | |
US3918081A (en) | Integrated semiconductor device employing charge storage and charge transport for memory or delay line | |
NL8300497A (en) | SEMICONDUCTOR DEVICE WITH NON-VOLATILE MEMORY TRANSISTORS. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
BI | The patent application has been withdrawn |