Полевой транзистор

(5 Р 4 Н 01 Ь 29 76 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 14 оиМ.ортнягин 2911726,опублик.45031, кл и РАНЗИСТО м затвор вую подл ти, в ко а во 1(54)(57) ПОЛЕВОЙ Трованным электродощий полупроводникого типа проводимос 1978.35-2 с изосоде жку пе орой с мированы высоколегированные областистока, истока второго типа проводимости, которые соединены областью канала того же типа проводимости, концентрация основных носителей в которой меньше, чем в областях истока истока, и расположенной под диэлектриком, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью уменьшения потребляемоймощности, электрод затвора выполненв форме гребенки, между зубцами которой сформированы области, айалогичные областям стока и истока.Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности,МДП-транзисторам с обеднением, нашедшим широкое применение в полупроводниковых интегральных схемах, используемых в вычислительной технике, автоматике,Для улучшения соотношения междупотребляемой мощностью и быстродействием микросхем в качестве нагрузок 10широко используют МДП-транзисторы собеднением. При необходимости передачи через такие транзисторы высокихнапряжений (более 25 В) для уменьшения потребляемой мощности используютвысокоомные полупроводниковые подложки, малую толщину подзатворного диэлектрика с высокой диэлектрическойпроницаемостью для обеспечения малого коэффициента влияния подложки напороговое напряжение.Для уменьшения потребляемой мощности нагрузку выбирают высокоомной,что достигается путем использованияМДП-транзисторов с большой длиной и25малой шириной канала,Для увеличения сопротивления нагрузки область канала легируют примесью того же типа проводимости, чтои полупроводниковая подложка, илиразмещают аналогичный диффузионныйслой под областью встроенного канала.Но из-за увеличения коэффициента влияния подложки на пороговое напряжение такие транзисторы не пригодны 35для передачи высокого уровня напряжения.Известна конструкция МДП-транзистора с обеднением с малой шириной канала. Но из-за усложнения технологии 40изготовления такая конструкция не нашла широкого применения при производстве интегральных схем.В известных устройствах в качестве нагрузки используются МДП-транзисторы с обогащением, затворы которыхсоединены со стоком и с шиной питания,и МДП-транзистор с обеднением, затворкоторого соединен с истоком и с выходом инвертора, сток - с истоком МДПтранзистора с обогащением.Основным недостатком такой нагрузки является неполная передача напряжения на величину, равную пороговомунапряжению МДП-транзистора, с учетомобратного смещения по подложке.Этот недостаток устраняется в составной нагрузке в виде двух последовательно включенных МДП-транзисторов с обеднением, затвор и исток каждого из которых соединены между собой.Через такую нагрузку передача напряжения осуществляется без потерь, основной недостаток - большая потребляемая мощность, так как при минимальном напряжении между затвором, истоком и подложкой для одного транзистора другой транзистор смещен только по подложке, а для уменьшения потребляемой мощности используют длинноканальные МДП-транзисторы, имеющие большое значение коэффициента влияния подложки на пороговое напряжение.В качестве нагрузок может быть использовано несколько последовательно включенных МДП-транзисторов с обеднением, затвор и исток каждого транзистора соединены между собой.Недостатком такой нагрузки является большая потребляемая мощность. При минимальном напряжении между истоком, затвором и подложкой для последнего транзистора остальные транзисторы смещены только по подложке, так как затворы соединены с соответствующими истоками, а для уменьшения потребляемой мощности используют длинноканальные МДП-транзисторы.Наиболее близким по технической сущности является полевой транзистор с изолированным электродом затвора, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в которой сформированы высоколегированные области стока, истока второго типа проводимости, которые соединены областью канала того же типа проводимости, концентрация основных носителей в которой меньше, чем в областях истока и стока, и расположенной под диэлектриком.Из-за большого коэффициента влияния подложки на пороговое напряжение этих транзисторов для и-канальных транзисторов выбирают пороговые напряжения низкими. Это приводит к большой потребляемой ими мощности в режиме малой разности потенциалов между истоком, затвором, подложкой.Из-за ограничения возможности уменьшения ширины канала для такого транзистора нельзя уменьшать длину канала для уменьшения коэффициента влияния подложки на пороговое напряжение.10971 длины. едактор П. Горькова Техред М.Ходанкч Корректор Л. Пилипенко Заказ 1328/2ВНИИПИпо д113035, М Тираж 699осударственного клам изобретений исква, Ж, Раушс одписР митет крытии наб д. 4/5 П одственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул., Проектная,Поэтому недостатком таких транзисторов является большая потребляемая им мощность из-за большого коэффициента влияния подложки на пороговое напряжение, обусловленное необходимостью использования канала большой Целью изобретения является уменьшение потребляемой мощности.Ю Поставленная цель достигаетсятем, что в известном полевом транзисторе с изолированным электродом затвора, содержащем полупроводниковуюподложку первого типа проводимости,в которой сформированы высоколегированные области стока, истока второготипа проводимости, которые соединеныобластью канала того же типа проводиОмости, концентрация основных носителей, в которой меньше, чем в областяхистока и стока, и расположенной поддиэлектриком, электрод затвора выпол.нен в форме гребенки; между. зубцамиг 5которой сформированы области аналогичные областям стока и истока,39 4На фиг.изображен полевой транзистор в разрезе; а нафиг. 2 " вплане,Транзистор содержит подложку 1,области истока, стока 2, 3, областьканала 4, области 5, аналогичные областям стока и истока, полевой диэлектрик 6, электрод затвора 7.За счет использования последовательно включенных короткоканальныхМДП-транзисторов с обеднением е общимзатворов вместо длинноканального МДПтранзистора обеспечивается уменьшениекоэффициента влияния подложки на пороговое напряжение транзистора.Кроме того, при минимальном напряжении между. областью истока, затвором и подложкой остальные составныетранзисторы смещены не только по подложке, но и по затвору. Это позволяет уменьшить потребляемую мощностьпри передаче высокого напряжения через МДП-транзистор с обеднением.Использование изобретения позволит создавать полевые транзисторы суменьшенной потребляемой мощностьюпри передаче высокого напряжения.