DE3886025T2 - Ladungsübertragungsanordnung mit einer verbesserten Ausgangsstufe. - Google Patents

Ladungsübertragungsanordnung mit einer verbesserten Ausgangsstufe.

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Feld der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Ladungsübertragungsvorrichtung, und insbesondere eine Verbesserung in ihrer Ausgangsstufe.
  • Beschreibung bekannter Technik
  • Die Ausgabe einer Ladungsübertragungsvorrichtung wird durch eine Ausgangsstufe aufgenommen, die den Wert der elektrischen Ladung in eine Spannung wandelt. Die Figuren 1a und 1b sind eine Aufsicht auf eine bekannte Ausgangsstufe der Ladungsübertragungsvorrichtung bzw. ein Schnitt entlang der Linie D-D', und die Figuren 1c, 1d und 1e sind Diagramme von Potentialen zur Erläuterung des Betriebs der Ausgangsstufe. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Ladungsübertragungsvorrichtung hier vom Oberflächen-Kanal-Typ, das Substrat ist ein Halbleitersubstrat vom p-Typ, und die zu übertragenden Ladungsträger sind Elektronen. In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein p-Silizium-Substrat, 2 bezeichnet einen Isolierfilm, 3 bezeichnet einen Übertragungskanal, die Bezugsziffern 4 bis 7 bezeichnen Übertragungselektroden aus einem Leiter wie polykristallinem Silizium oder dergleichen, 8 bezeichnet eine Ausgangstorelektrode, 403 bezeichnet eine Rückstelltorelektrode, und die Bezugsziffern 401 und 402 bezeichnen einen n-Sourcebereich bzw. einen n-Drainbereich. Ein MOS-Transistor Tr&sub1; ist aus 401, 402 und 403 gebildet. Normalerweise treten die Ladungs-/Spannungswandlung und die Impedanzwandlung in einer Anordnung auf, die aus dem diffundierten Bereich (Floatende Diffusionsschicht) 401, einem Ausgangsstufentransistor Tr&sub2; und einem Widerstand R zusammengesetzt ist, und die Ausgabe erscheint an einem Anschluß VOUT. Bezugsziffern 9 und 10 bezeichnen Diffusionsschichten zur Bestimmung der Richtung der Übertragung elektrischer Ladungen.
  • Im Folgenden wird der Betrieb der konventionellen Ausgangsstufe in Verbindung mit den Figuren 1c, 1d und 1e beschrieben. Potentiale unter den Übertragungselektroden werden durch Änderung der Taktpulse &sub1; und &sub2; geändert, um die Signalladung nach rechts in den Zeichnungen zu transportieren. Gleichzeitig wird ein Rückstellpuls R mit "hohem" (aktiven) Pegel erzeugt, so daß der MOS-Transistor TR&sub1; eingeschaltet wird. Anschließend wird das Potential der floatenden Diffusionsschicht 401 auf den gleichen Wert zurückgestellt wie die Drainspannung VRD des MOS-Transistors TR&sub1; (Fig. 1c) . Anschließend wird der Rückstellpuls R mit "niedrigem" Pegel erzeugt, um den MOS-Transistor TR&sub1; auszuschalten und ein Signal zu erfassen, so daß eine Potentialbarriere unter der Torelektrode 403 (Fig. 1c) ausgebildet wird. Anschließend wird der Taktpuls &sub1; mit niedrigem Pegel erzeugt, und die unter der Übertragungselektrode 7 gespeicherte Signalladung kann in die floatende Diffusionsschicht 401 durch einen Übertragungskanal unter der Ausgangstorelektrode 8 fließen, an die eine vorgegebene konstante Spannung VOG angelegt wird (Fig. 1e).
  • Hier wird die Ladungs-/Spannungs-Wandlung durch die elektrostatische Kapazität der floatenden Diffusionsschicht 401 bezüglich des Substrats 1 durch die Kapazität der Verdrahtung, die mit der floatenden Diffusionsschicht 401 verbunden ist, und durch die elektrostatische Kapazität bezüglich der Torelektrode bewirkt, wobei die Impedanzwandlung durch eine Sourcefolgerschaltung aus dem Transistor TR&sub2; und dem Widerstand R durchgeführt wird, und die Ausgangsspannung wird vom Ausgangsanschluß VOUT erhalten.
  • Die Potentialänderung ΔVTSO in der floatenden Diffusionsschicht 401 aufgrund des Flusses elektrischer Ladung ist gegeben durch
  • wobei Q der Anteil der eingegebenen elektrischen Ladung ist und C&sub0; die Summe der elektrostatischen Kapazität der floatenden Diffusionsschicht 401 bezüglich des Substrats, der elektrostatischen Kapazität bezüglich der Torelektrode und der Kapazität der Verdrahtung, die mit dem Sourcebereich 301 verbunden ist, sind.
  • Die Ausgangsstufe der oben beschriebenen, bekannten Ladungsübertragungsvorrichtung zeigt jedoch die im folgenden beschriebenen Nachteile.
  • Wenn die elektrische Ladung, die in die floatende Diffusionsschicht 401 fließt, höher wird als die Höhe VSAT der Potentialbarriere, wenn der Rückstellpuls R niedrigen Pegel aufweist, wie in Fig. 2a und 2b dargestellt ist, fließt die elektrische Ladung in den Drainbereich 402 durch einen Übertragungskanal unter der Torelektrode 403. Aufgrund dessen steigt die Potentialänderung aufgrund der Potentialbarriere VSAT nicht, sondern ist durch die Potentialbarriere VSAT beschränkt. Wenn, wie in Fig. 3 dargestellt ist, versucht wird, die Empfindlichkeit der Ausgangsstufe durch Verminderung der elektrostatischen Kapazität C&sub0; zu erhöhen, wird der dynamische Bereich vermindert. Falls demgegenüber versucht wird, den dynamischen Bereich durch Erhöhung der elektrostatischen Kapazität C&sub0; zu erhöhen, nimmt die Empfindlichkeit ab.
  • Ladungsübertragungsvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sind aus EP-A-0096166, GB-A-2116398 bzw. EP-A- 0192142 bekannt.
  • Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine Ladungsübertragungsvorrichtung zu schaffen mit einem Ladungsübertragungsabschnitt und einer Ausgangsstufe, die Ladungen von einem Ladungsübertragungsabschnitt erhält, zur Wandlung der empfangenen Ladungen in ein spannungsförmiges Ausgangssignal, wobei die Ausgangsstufe hochempfindlich für den Fall ist, daß die Menge der empfangenen Ladungen gering ist, und ein Ausgangssignal mit großem dynamischen Bereich für den Fall erzeugt, bei dem die Menge der empfangenen Ladungen groß ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Falls die Menge der durch den Kanalabschnitt zur Ausgangsstufe transportierten Ladungen klein ist, kann erfindungsgemäß ein großes Ausgangssignal von der Ausgangsstufe erhalten werden durch Verminderung der Fläche des Bereichs, der mit dem Ladungsübertragungsabschnitt verbunden ist, durch Öffnen der Schalter. Das bedeutet, daß die Ausgangsstufe empfindlich wird. Falls andererseits die Menge der durch den Kanalbereich zur Ausgangsstufe transportierten Ladungen groß ist, kann ein Ausgangssignal mit großem dynamischen Bereich erhalten werden durch Vergrößern der Fläche des Bereichs, der mit dem Ladungsübertragungsabschnitt verbunden ist, durch Schließen der Schaltung. Die Empfindlichkeit und der Wert des dynamischen Bereiches können durch Einstellen der Fläche der Bereiche gesteuert werden, die mit dem Ladungsübertragungsabschnitt verbunden sind, durch Steuerung der Anzahl der Schalter, die geöffnet oder geschlossen sind. Mit anderen Worten kann immer ein adäquates Ausgangssignal erhalten werden, unabhängig von der Menge der durch den Kanalbereich übertragenen Ladungen, durch Steuern der Anzahl der Schalter, die geschlossen oder geöffnet sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1a eine Aufsicht einer Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß bekannter Technik,
  • Fig. 1b eine Schnittdarstellung entlang der Linie D-D', der Fig. 1a und die Figuren 1c bis 1e Potentialprofile zur Erläuterung des Betriebs der Ausgangsstufe in der Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß den Figuren 1a und 1b;
  • Fig. 2a und 2b eine Schnittdarstellung der Ausgangsstufe der Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß Fig. 1a und 1b und ein Potentialprofil zur Erläuterung ihres Rückstellbetriebes;
  • Fig. 3 einen Graphen zur Erläuterung der Beziehungen zwischen der Potentialänderung in einem floatenden Diffusionsbereich 401 der Figuren 1a und 1b und der Menge der Ladungen, die von dem Ladungsübertragungsabschnitt in den floatenden Diffusionsbereich 401 eingebracht werden;
  • Fig. 4a eine Aufsicht auf eine Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
  • Fig. 4b eine Schnittdarstellung der Ausgangsstufe entlang der Linie A-A' der Fig. 4a und die Figuren 4c und 4d Potentialprofile zur Erläuterung des Betriebs der Ausgangsstufe gemäß der Figuren 4a und 4b.
  • Fig. 5 eine Aufsicht auf eine Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
  • Fig. 5b eine Schnittdarstellung der Ausgangsstufe entlang der Linie B-B' der Fig. 5a und die Figuren 5c bis 5e Potentialprofile zur Erläuterung des Betriebs der Ausgangsstufe der Figuren 5a und 5b; und
  • Fig. 6a eine Aufsicht auf eine Ladungsübertragungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, 6b eine Schnittdarstellung der Ausgangsstufe entlang der Linie C-C' und die Figuren 6c bis 6e Potentialprofile zur Erläuterung des Betriebs der Ausgangsstufe gemäß der Figuren 6a und 6b.
  • Detaillierte Beschreibungen der Ausführungsformen
  • Die Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die Zeichnunge erläutert.
  • Die Figuren 4a bis 4d zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, wobei die Figuren 1a und 1b eine Aufsicht auf die Ladungsübertragungsvorrichtung einschließlich eines Ladungsübertragungsabschnittes und einer Ausgangsstufe bzw. eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A' sind, und die Figuren 1c und 1d sind Potentialprofile unter der Linie A-A'. In diesen Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein p-Siliziumsubstrat, 2 bezeichnet einen Isolierfilm wie SiO&sub2;, 3 bezeichnet einen Übertragungskanal, die Bezugsziffern 4 bis 7 bezeichnen Übertragungselektroden aus leitfähigem Material wie polykristallinem Silizium, Aluminium od. dergl., 8 bezeichnet eine Ausgangstorelektrode, 101 bis 104 bezeichnen n-Bereiche, 105 bezeichnet eine Rückstelltorelektrode, und Bezugsziffern 106 und 107 bezeichnen Torelektroden zur Änderung der Empfindlichkeit der Ausgangsstufe. Die Torelektroden 106 und 107 zur Änderung der Empfindlichkeit werden mit Schaltsteuersignalen SEL1 und SEL2 versorgt, wie später beschrieben wird. Die floatende Diffusionsschicht 102 ist mit dem Gate des Transistors T2 verbunden, und die Ausgangs spannung wird von einem Ausgangsanschluß VOUT an einem Verbindungspunkt zwischen dem Source- Anschluß und dem Widerstand R mit dem Transistor TR&sub2; als Sourcefolger abgenommen. Der Übertragungskanal 3 ist an der Oberfläche des Substrat 1 mit N-Typ ausgebildet. Jede andere Übertragungselektrode 5, 7 ist auf den Übertragungskanal 3 mit einem Isolierfilm 2 aus polykristallinem Silizium ausgebildet. Nachdem die Oberflächen der Übertragungselektroden 5, 7 durch thermische Oxydation mit SiO&sub2; bedeckt sind, werden die verbleibenden Übertragungselektroden 4, 6 und die Ausgangstorelektrode 8 auf dem Isolierfilm 2 mit Überlapp über die Oberfläche SiO&sub2; der Übertragungselektroden 5, 7 ausgebildet, um einen Ladungsübertragungsabschnitt auszubilden. Taktpulse &sub2; und &sub2; werden jedem anderen Paar von Transferelektroden 6 und 7 zugeführt und dem verbleibenden Paar Übertragungselektroden 4 und 5. Eine konstante Spannung VOG wird der Ausgangstorelektrode 8 zugeführt, um einen Rückfluß von Ladungen zum Übertragungskanal 3 von der Ausgangsstufe zu verhindern.
  • Die Ausgangsstufe hat n-Bereiche 101 und 104 und einen n- Bereich dazwischen. Der n-Bereich zwischen den n-Bereichen 101 und 104 ist fortgesetzt ausgebildet, enthält aber die Regionen 102 und 103. Die Rückstellelektrode 105 ist auf dem Isolierfilm 2 zwischen den Regionen 101 und 102 ausgebildet. Die Torelektroden 106 und 107 sind entsprechend auf dem Isolierfilm 2 zwischen den Regionen 102 und 103 bzw. zwischen den Regionen 103 und 104 ausgebildet, um FET- Schalter zu bilden. Eine konstante Rückstellspannung VRD wird den Bereichen 101 und 104 zum Rückstellen von Ladungen in den Bereichen 102 und 103 zugeführt. Der Bereich 102 ist mit dem Gate eines MOS-FET-Tr&sub2; verbunden, dessen Drain bei einer Spannung von VOD gehalten wird und dessen Source durch einen Lastwiderstand R geerdet und mit dem Ausgangsanschluß VOUT zur Wandlung der Ladungsmenge in ein spannungsförmiges Signal verbunden ist.
  • Im folgenden wird der Betrieb der Ausgangsstufe mit Bezug auf die Figuren 4b bis 4d erläutert. Ein Rückstellpuls R wird bei der Rückstellung zugeführt, und gleichzeitig werden Schaltsignale SEL 1 und SEL 2 zugeführt, wodurch ein erster MOS-Schalttransistor eingeschaltet wird, wobei der Rückstellpuls als Gatesignal zugeführt wird, und der zweite und der dritte MOS-Schalttransistor werden durch die Schaltsignale SEL1 und SEL2 als Gatesignale eingeschaltet, so daß Ladungen in den floatenden Diffusionsschichten 102 und 103 rückgesetzt werden.
  • Zur Erreichung einer hohen Empfindlichkeit in diesem Betriebszustand wird das Schaltsignal SEL1 zur Änderung der Empfindlichkeit auf den "niedrigen" Pegel gesetzt, wie in Fig. 4c dargestellt ist, und die Signalladung, die über die Übertragungselektroden 4 bis 7 und die Ausgangselektrode 8 übertragen wurde, wird nur im floatenden Diffusionsbereich 102 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Signale SEL 2 auf den hohen Pegel gebracht, um den dritten MOS- Schalttransistor einzuschalten, und das Potential im floatenden Diffusionsbereich 103 wird eingestellt, damit es zu VRD wird, um zu verhindern, daß in dem floatenden Diffusionsbereich 103 sich elektrische Ladungen aufgrund von Dunkelstrom ansammeln, daß der floatende Diffusionsbereich 102 von elektrischen Ladungen überflutet wird und um zu verhindern, daß die flutende elektrische Ladung sich mit der Signalladung vermischt, wenn die Empfindlichkeit auf einen niedrigen Wert geschaltet wird. Die Potentialänderung ΔVSIH im floatenden Diffusionsbereich 102 aufgrund der Signalladung Q bei hoher Empfindlichkeit ist gegeben durch
  • wobei C&sub1;&sub0;&sub2; die Summe der elektrostatischen Ladung der floatenden Diffusionsbereich 102 bezüglich des Substrats 1, der elektrischen Kapazität bezüglich des Nachbartores und der elektrostatischen Kapazität der Verdrahtung, die mit dem floatenden Diffusionsbereich 102 bezeichnet.
  • Wenn die Empfindlichkeit gering ist, wird das Empfindlichkeits-Schaltsignal SEL1 auf "hohen" Pegel geschaltet, wie in Fig. 4d dargestellt ist, und der zweite MOS-Schalttransistor wird eingeschaltet, um die floatenden Diffusionsbereiche 102 und 103 leitend werden zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Empfindlichkeits-Schaltsignal SEL2 auf "hohen" Pegel geschaltet. Die Potentialänderung ΔVSIL in den floatenden Diffusionsbereichen 102 und 103 aufgrund des Flusses der elektrischen Ladung Q ist gegeben durch
  • wobei C&sub1;&sub0;&sub2; die gleiche Bedeutung wie oben hat und C&sub1;&sub0;&sub3; die Summe der elektrischen Kapazität der floatenden Diffusionsschicht 103 bezüglich des Substrats 1 und der elektrostatischen Kapazität bezüglich des Nachbartores bezeichnet.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird die Kapazität des floatenden Diffusionsbereichs, die die Ladungs-/Spannungs-Wandlung bewirkt, im wesentlichen in Abhängigkeit von den Empfindlichkeits-Schaltsignalen SEL1 und SEL2 geändert, so daß eine hohe Empfindlichkeit aufrechterhalten wird, selbst wenn elektrische Ladungen in kleinen Anteilen fließen und ein breiter Dynamikbereich erhalten wird durch Vermindern der Empfindlichkeit, wenn elektrische Ladungen in großen Anteilen fließen.
  • Die Figuren 5a bis 5e zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei die Figuren 5a und 5b eine Aufsicht auf die Ausgangsvorrichtung und eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B' sind und die Figuren 5c, 5d und 5e Potentialprofile unter der Linie B-B' sind. In diesen Zeichnungen sind die gleichen Teile wie in Figuren 4a bis 4d mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Die Bezugsziffern 201 bis 205 bezeichnen n-Bereiche zur Änderung der Kapazität, 206 bezeichnet eine Rückstelltorelektrode und 207 bis 209 bezeichnen Torelektroden zur Änderung der Empfindlichkeit. In dieser Ausführungsform ist der zweite floatende Diffusionsbereich 203 mit dem ersten floatenden Diffusionsbereich 202 über die erste Torelektrode 207 verbunden, und der dritte floatende Diffusionsbereich 204 ist mit dem zweiten floatenden Diffusionsbereich 202 über die zweite Torelektrode 208 verbunden. Hier ist der dritte floatende Diffusionsbereich 204 mit der Versorgungsquelle VRD über die dritte Torelektrode 209 verbunden.
  • Wenn die Empfindlichkeit hoch ist, ist das Signal SEL1 auf "niedrigen" Pegel eingestellt, um die Signalladung im floatenden Diffusionsbereich 202 zu speichern. In diesem Fall haben die Signale SEL2 und SEL 3 "hohen" Pegel, und die Potentiale der floatenden Diffusionsbereiche 203 und 204 sind auf VRD eingestellt.
  • Wenn die Empfindlichkeit in einem Zwischenzustand ist, ist das Signal SEL2 auf den "niedrigen" Pegel eingestellt und das Signal SEL1 auf den "hohen" Pegel, um die Signalladung in den floatenden Diffusionsbereichen 202 und 203 zu speichern. In diesem Fall ist das Signal SEL 3 auf den "hohen" Pegel eingestellt, und das Potential der floatenden Diffusionsschicht 204 ist auf VRD eingestellt.
  • Wenn die Empfindlichkeit niedrig ist, sind die Signale SEL1 und SEL2 auf "hohen" Pegel eingestellt, und das Signal SEL3 ist auf den "niedrigen" Pegel eingestellt, um die Signalladung in den floatenden Diffusionsbereichen 202, 203 und 204 zu speichern.
  • In dieser zweiten Ausführungsform sind der erste, zweite und der dritte floatende Diffusionsbereich 202, 203 und 204 in Reihe über Torelektroden 207 und 208 geschaltet, und die Potentiale der Torelektroden 207 und 208 werden geändert, um die Empfindlichkeit auf drei verschiedenen Wegen zu ändern.
  • Die Figuren 6a bis 6e zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei die Figuren 6a und 6b eine Aufsicht auf die Ausgangsvorrichtung und ein Schnitt entlang der Linie C-C' sind, und die Figuren 6c, 6d und 6e sind Potentialprofile unter der Linie C-C'. In den Zeichnungen sind die gleichen Teile wie in den Figuren 4a bis 4d durch diesselben Bezugsziffern bezeichnet. Bezugsziffern 301 bis 306 bezeichnen n-Diffusionsbereiche, 307 bezeichnet eine Rückstelltorelektrode, und 308 bis 311 bezeichnen Torelektroden zur Änderung der Empfindlichkeit.
  • In dieser Ausführungsform sind der zweite floatende Diffusionsbereich 303 und der dritte floatende Diffusionsbereich 305 mit dem ersten floatenden Diffusionsbereich 302 über die erste Torelektrode 308 und die zweite Torelektrode 310 verbunden.
  • Wenn die Empfindlichkeit hoch ist, sind die Signale SEL1 und SEL3 auf "niedrigem" Pegel eingestellt, um die Signalladung in der floatenden Diffusionsschicht 302 zu speichern. In diesem Moment sind die Signale SEL2 und SEL4 auf dem "hohen" Pegel, und die floatenden Diffusionsbereiche 303 und 305 sind auf dasselbe Potential wie VRD eingestellt (6C).
  • Wenn die Empfindlichkeit in einem Zwischenzustand ist, sind die Signale SEL2 und SEL3 auf den "niedrigen" Pegel eingestellt, das Signal SEL1 ist auf hohen Pegel eingestellt, und die Signalladung wird in den floatenden Diffusionsbereichen 302 und 303 gespeichert (Fig. 6d). Oder die Signale SEL1 und SEL4 sind auf den "niedrigen" Pegel eingestellt, und das Signal SEL3 ist auf den "hohen" Pegel eingestellt, um die Signalladung in den floatenden Diffusionsbereichen 302 und 305 zu speichern. In diesen Fällen ist die Empfindlichkeit nicht diesselbe, wenn der floatende Diffusionsbereich 305 und der floatende Diffusionsbereich 303 diesselbe Kapazität haben, und die Empfindlichkeit kann ferner differenziert werden, wenn die Kapazitäten nicht diesselben sind.
  • Wenn die Empfindlichkeit niedrig ist, sind die Signale SEL2 und SEL4 auf "niedrigen" Pegel eingestellt, und die Signale SEL1 und SEL3 sind auf "hohen" Pegel eingestellt, um die Signalladung in den floatenden Diffusionsbereichen 302, 303 und 305 zu speichern.
  • Bei dieser oben beschriebenen Ausführungsform sind der zweite und der dritte floatende Diffusionsbereich mit dem ersten floatenden Diffusionsbereich über die erste bzw. die zweite Torelektrode verbunden, und die Empfindlichkeit kann in drei bis vier verschiedene Weisen geändert werden durch Änderung der Potentiale der Torelektroden.
  • Gemäß der oben beschriebenen Erfindung werden die Kapazitäten der floatenden Diffusionsbereiche zur Wandlung der elektrischen Ladung in eine Spannung in der Ausgangsstufe geändert, um die Empfindlichkeit zu steigern, wenn die elektrische Ladung in kleinen Beträgen fließt, und demgegenüber zur Veränderung der Empfindlichkeit, um den dynamischen Bereich zu verbreitern, wenn die elektrischen Ladungen in großen Beträgen fließen, wobei hohe Empfindlichkeit nicht erforderlich ist.
  • Die vorstehende Beschreibung betrifft Ladungsübertragungsvorrichtungen vom Oberflächenkanaltyp. Es muß jedoch nicht betont werden, daß die Erfindung auch bei Ladungsübertragungsvorrichtungen verwendet werden kann, in denen ein Teil oder alle Teile der Vorrichtung in versenkten Kanälen liegen. Desweiteren ist das Halbleitersubstrat nicht notwendigerweise auf den p-Typ beschränkt, sondern kann auch vom n- Typ sein, vorausgesetzt, daß die Polaritäten der Leitfähigkeitsarten umgekehrt sind und die positive und negative Polarität der Potentiale umgekehrt sind.

Claims (1)

1. Ladungsübertragungsvorrichtung mit einem Halbleitersubstrat (1) eines Leitfähigkeitstyps, einem Ladungsübertragungsabschnitt (3), der auf dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, zur Übertragung von Ladungen in einer Richtung, einem Bereich, der in dem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, mit anderem Leitfähigkeitstyp, einem Isolierfilm (2), der diesen Bereich bedeckt, wobei der Bereich einen ersten Abschnitt angrenzend an den Ladungsübertragungsabschnitt aufweist zum Empfang der durch den Ladungsübertragungsabschnitt übertragenen Ladungen, einen zweiten Abschnitt (101) angrenzend an den ersten Abschnitt, eine erste Gateelektrode (105), die auf dem Halbleitersubstrat zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt durch den Isolierfilm (2) ausgebildet ist zur Ausbildung eines Schalters, der die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt steuert, einer ersten Konstantspannungsquelle (VRD), die eine konstante Spannung an den zweiten Abschnitt anlegt, und einer Ausgangsleitung, die mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, zur Ableitung eines Ausgangssignales daraus, gekennzeichnet durch einen dritten Abschnitt (103) des Bereichs angrenzend an den ersten Abschnitt, eine zweite Gate-Elektrode (106), die auf dem Halbleitersubstrat zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt über dem Isolierfilm ausgebildet ist, einem vierten Abschnitt (104) angrenzend an den dritten Abschnitt und eine dritte Gate- Elektrode (107), die auf dem Halbleitersubstrat zwischen dem dritten und dem vierten Abschnitt über dem Isolierfilm ausgebildet ist, wobei die Konstantspannungquelle die konstante Spannung auch an den vierten Abschnitt anlegt.
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