Полупроводниковая логическая ячей-ka

Союз Советскик Социалистичесиик РеспубеикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1799051(22) Заявлено 04,04.79 (21) 2749262/28-21с присоединением заявки йо(51)М. Кл 3 Н 01 Ь 29/74 Государственный комитет СССР ло деяам изобретений и открытий(53):УДК 681. 325,65; з 621. 382 (088. 8) Дата опубликования описания 23.01. 81(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА 1 ф " -"-",." ТтД ь1 2 Изобретение относится к электронной технике, более конкретно к полупроводниковым приборам на основе рпрп элементов, и может быть использовано в логических узлах ЭВМ.Известны полупроводниковые логические ячейки И, содержащие активные .элементы с Б-образной характеристикой и резисторы, включенные между областями активных элементов 11.Недостатками данных полупроводниковых логических ячеек И является их относительно большая сложность.Известна также полупроводниковая логическая ячейка И, содержащая под" ожку и базовый слой типа проводиьости, противоположного типу проводимости подложки, в котором сформирован ряд из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, крайние из областей яда расположены на равном расстоянии от центральной области ряда, а в областях ряда сформированы области с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя 2 .Недостатком известной полупровод" никовой логической ячейки является относительно низкое быстродействие. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигаетсятем, что в полупроводниковой логической ячейке И, содержащей подложку и базовый слой типа проводимости,противоположного типу проводимостиподложки в котором сформирован рядиз трехобластей, тип проводимостикоторых совпадает с типом проводимости подложки, а крайние иэ областейряда расположены на равном расстоянииот центральной области ряда, а в об ластях ряда, сформированы области стипом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя, накраях слоя ряда сформированы контакты к базовому слою, а перпендику лярно к оси ряда иэ трех областей,тип проводимости которых совпадаетс типом проводимости подложки, напротив центральной области ряда нарасстоянии меньшем половины расстояния между областями ряда сформирована вспомогательная область с типомпроводимости, совпадающим с типомпроводимости подложки, а во вспомогательной области сформирована об- ЗО ласть с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости. базового слояСтруктура полупроводниковой логической ячейки И представлена на чертеже.Ячейка содержит подложку 1 и базовый слой 2 типа проводимости, противоположного типу проводимости подложки, в котором сформирован ряд из трех областей 3,4 и 5, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости р подложки 1, а крайние из областей ряда 3 и 5 расположены на равнбм расстоянии от центральной области 4, а в областях 3,4 и 5 сформированы области б с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя 2, иа краях сформированы контакты 7 к базовому слою, а перпендикулярно к оси ряда из трех областей 3,4 и 5, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, напротив центральной области 4 ряда на расстоянии, меньшем половины расстояния между областями ряда, сформирована вспомогательная область 8 с типом проводи мости, совпадающим с типом проводимости подложки 1, а во вспомогательной области 8 сформирована область 9 с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя 2. ЗоОбласти 3,5 и б образуют входные элементы, области 7 - контакты к базовому слою 2, области 4 и б выходной элемент, а области 8 и 9 элемент-генератор единицы. 35Полупроводниковая логическая ячейка И работает следующим образом.Через элемент-генератор единицы протекает ток, величина которого в отсутствие других воздействий достаточна для того, чтобы произошло включение элемента. На базовые кон - такты 7 подается смещение запирающей полярности, величина которого выбирается такой, чтобы включающий ток, протекающий вдоль базы в отсут ствие сигнала логической 1,на входе был достаточен для запрещения связи между элементом- генератором единицы и входным элементом. За логический О считают.отсутствие 50 тока в элементе или высокий уровень потенциала на нем, эа логическую Ю 1." - протекание тока через элемент или низкий уровень потенциала на нем. Если сигнал логической 1 появляется на одном из входов логической ячейки, то за счет шунтирующего действия участка рп перехода между подложкой 1 и слоем 2; распаложенного под включенным входным элементом, величина базового тока, обеспечивая напряжением выключающей полярности на контакте 7, на границе выходного элемента значительно уменьшается и оказывается недостаточной для запрещения связи между элементом генератором единицы и выходным элементом. Но сигнал на выходе логической ячейки остается равным логическому О, так как запрещение связи между элементами обеспечивается за счет протекания базового тока, обусловленного напряжением выключающей полярности на базовом контакте 7. Если сигнал, равный логической 1, подан на оба входных элемента, то выключающий базовый ток, обусловленный обоими базовыми контактами 7, на границе выходного элемента уменьшается и происходит включение выходного элемента, на вйходе логической ячейки И устанавливается сигнал логической единицы.формула изобретенияПолупроводниковая логическая ячейка И, содержащая подложку и базовыйслой типа проводимости, противоположного типу проводимости подложки, вкотором сформирован ряд из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки,а крайние иэ областей ряда расположены на равном расстоянии от центральной области ряда, а в областяхряда сформированы области с типомпроводимости, совпадающим с типомпроводимости базового слоя,о т л ичающая с я тем, чта, с цельюповышения быстродействия, на краяхряда сформированы контакты к базовому слою, а перпендикулярно к осиряда из трех областей, тип проводимости которых совпадает с типом проводимости подложки, напротив централь.ной области ряда на расстоянии меньшем половины расстояния между областями ряда сформирована вспомогательная область с типом проводимости,совпадающим с типом, проводимостиподложки, а во вспомогательной области сФормирована область с типом проводимости, совпадающим с типом проводимости базового слоя.Источники информации,принятые во вгнмание при экспертизе1"Микроэлектроника", т.3, вып.2,1974 с, 132.2. "Микроэлектрониками, т.3, вып.2,1974, с. 115 (прототип),799051 Составитель С,СкворцовТехред И,Асталош Корректор Г,Решетник Дан едПатент , г. Ужгород,ул.Проектная,4 филиал 100 84/79 ц Тираж 79" ВНИИПИ Государстэенног по делам иэобретени 113935,Москва,Ж,РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб.,д.4/5