415730

16730 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиМ Социалистицеских Республик.Ч, Кл, С 11 с 19,00 Государственный комитет Совета Министров СССР ао делам изооретаний и открытийУДК 681,332.65(088.8) Авторыизобретения П. Е. Кацдыба, В. В. Поспелов, Н. ф. Трутнев и Е, А. фетисов Заявитель РЕГИСТР СДВИГА С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ Изобретение относится к области полупроводниковых приборов, обеспечивающих функции регистра сдвига.Известен регистр сдвига с зарядовой связью, содержащий цепь электродов переноса заряда, расположенных на общих полупроводниковом и диэлектрическом слоях.Его недостатком является малая информационная емкость (8 бит), которая определяется потерями при переносе заряда,Для повышения информационной емкос и регистра сдвига на полупроводниковом слое с двух сторон от электродов переноса заряда расположены контакты, обеспечивающие регенерацию заряда, например р - п-переходы.Предлагаемое средство регенерации позволяет повысить информационную емкость регистра сдвига практически до любой необходимой величины.На чертеже схематически изображен регистр на приборе с зарядовой связью, выполненный согласно изобретению.Он представляет собой цепь близко расположенных один от другого (на расстояниях 2 - 3 мкм) электродов переноса 1, нанесенных на общий слой диэлектрика 2, сформированный на полупроводниковом слое 3. Вблизи крайних электродов цепи расположены затворы: входной 4 и выходной 5, который перекрывается с р - п-переходами, сформированными в полупроводниковом слое и представляющими собой входной 6 и выходной 7 диоды. Кроме того, с двух сторон от, по крайней мере, одного электрода переноса в максималь цой близости от него, определяемой разрешающей способностью фотолитографии (около 3 мкм), созданы контакты 8 к полупроводниковому слою, например р - п-переходы, представляющие собой средство регенерации за ряда. Все электроды и контакты присоединены к источникам питания. При работе регистра сдвига входной диод смещается в прямом, а выходной - в обратном направлении приложением соответствующих постоянных на цряжений к ним. К выходному затвору прикладывается постоянное напряжение тои же полярности, что и к выходному диоду - по абсолютной величине меньше, чем напряжение ца выходном диоде, К электродам пере носа прикладываются импульсные напряжения трехтактцого питания. К контактам 8 прикладываются импульсы напряжения таким образом, чтобы они перекрывались во времени импульсами трехтактного питания, 25 подаваемыми на электрод переноса, заключенный между упомянутыми контактами.Действие предлагаемого регистра сдвигаосновывается на эффекте переноса заряда вдоль цепи электродов переноса и на регене рации этого заряда по меньшей мере под одиим из этих электродов при помощи контактов 8, При подаче на входной затвор последовательности импульсов, соответствующих записываемому слову, происходит перенос заряда в приповерхностиом слое полупроводнике, под первый из электродов переноса. При этом под ним формируется последовательность зарядов пакетов с тактовой частотой, сдвигаемая вдоль цепи электродов переноса. Но при этом имеот место потери заряда за счет конечной скорости переноса его от одного электрода переноса к соседнему и захвата заряда на поверхностные состояния на границе раздела полупроводник в диэлектр, При прохождении одного из зарядовых пакетов под электродом переноса, заключенным между контактами 8, происходит пробой промежутков между этими контактами и электродом при условии, что приложенное к контактам 8 импульсное напряжение достаточно велико. Все приложенное к контактам 8 папряжение падает на упомянутых промежу- ках, так как падение потенциалов в области зарядового пакета практически отсутствует. Протекающий в цепи контактов 8 ток обеспечивает восполнение заряда в рассматриваемом зарядовом пакете до его максимальпой величины, определяемой амплитудой импульсов тактового питания, Если же во время очередного тактового импульса на электроде переноса, заключенном между коьтактами 8, зарядовый пакет под электродом очсутствуег, то напряжение, приложенное и контактам 8, падает на всем расстоянии между пими, и электрическое поле в приповерхностном слое полупроводника между контактами 8 недостаточно для возникновения пробоя, Ток в цепи контактов 8 в этом случае отсутствует и регенерации заряда не происходит, После прохождения между электродами 8 регенерированная последовательность зарядовых пакетов продолжает двигаться вдоль цепи электродов переноса. Информация, которую онипредставляют, может быть считана с помощьювыходного затвора или регенерирована необ 5 ходимос число раз. Считывание производитсяизмерением импульсов тока, возникающих вцепи обратно смещенного выходного диодапри попадании в область объемного зарядаего оп-перехода зарядовых пакетов.10 Число электродов переноса, на которое приходится одна пара контактов 8, определяетсяпотерями заряда при его переносе.При толщине полупроводникового слоя,сравнимой с толщиной обедненного слоя,15 возникающего под электродом переноса приприложении к нему импульса тактового питания, возможен другой механизм регенерациизаряда в зарядовом пакете, связанный с действием образующейся многослойной струк 20 туры.Возникновение импульсов тока в цепи кон.тактов 8 при прохождении под электродом перепоса между ними обеспечивает считываниеинформации пе только с выхода регистра25 сдвига, по и в месте расположения этих контактов,Предмет изобретенияЗО Регистр сдвига с зарядовой связью, содержащий электроды переноса заряда, расположепныс на полупроводниковом и диэлектрических слоях и подсоединенные к тактовым шипам, входной и выходной затворы, подклюЗ 5 чепшые к шинам входного и выходного сигнала соответстве шо, отл ич а ющийс я тем, что, с целью повышения его информационной емкости, иа полупроводниковом слое с двух сторон от электродов пере;юса заряда распо ложеы контакты, обеспечивающие регенерацию заряда, например р - п-переходы.