NL8301715A - Ladingstransportinrichting. - Google Patents

Ladingstransportinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL8301715A
NL8301715A NL8301715A NL8301715A NL8301715A NL 8301715 A NL8301715 A NL 8301715A NL 8301715 A NL8301715 A NL 8301715A NL 8301715 A NL8301715 A NL 8301715A NL 8301715 A NL8301715 A NL 8301715A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
storage location
electrode
charge transport
channel
electrodes
Prior art date
Application number
NL8301715A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8301715A priority Critical patent/NL8301715A/nl
Priority to DE8484200672T priority patent/DE3465552D1/de
Priority to CA000454063A priority patent/CA1228426A/en
Priority to EP84200672A priority patent/EP0125732B1/en
Priority to JP59096311A priority patent/JPS59218700A/ja
Publication of NL8301715A publication Critical patent/NL8301715A/nl
Priority to US07/008,112 priority patent/US4691218A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/105Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
    • H01L27/1057Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components comprising charge coupled devices [CCD] or charge injection devices [CID]
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/28Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using semiconductor elements
    • G11C19/287Organisation of a multiplicity of shift registers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14831Area CCD imagers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

' * r 4 EHN 10.676 1 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
"Ladings transporidnrichting"
De uitvinding heeft betrekking op een ladingstransportinrichting bevattende een halfgeleiderlaag en een tot de half geleiderlaag behorend ladingstransportkanaal met een eerste en een tweede langszijde en een elektrosysteen met door een barrièrelaag van het ladingstransportkanaal 5 gescheiden elektroden die zich praktisch van langszijde tot langszijde dwars over het ladingstransportkanaal uitstrekken, waarbij tenminste één van deze elektroden een eerste elektrode is, die bij een in het ladingstransportkanaal gelegen eerste opslagplaats behoort en buiten het ladingstransportkanaal een tweede tot de halfgeleiderlaag behorende opslagplaats, 10 die een bijbehorende, door een barrièrelaag van deze tweede opslagplaats gescheiden tweede elektrode heeft, aanwezig is, waarbij de eerste en de tweede opslagplaats elk een praktisch rechthoekige ontrek met een lengte en een breedte hebben, welke ontrek althans mede door de betreffende bijbehorende eerste of tweede elektrode is gedefinieerd, waarbij de halfge-15 leiderlaag een verbindingskanaal bevat dat van de eerste naar de tweede opslagplaats verloopt en met een door een barrièrelaag van het verbindingskanaal gescheiden overdrachtselektrode bestuurbaar is, welk verbindingskanaal aan de eerste langszijde van het ladingstransportkanaal qp de eerste opslagplaats aansluit, waarbij de overdrachtselektrode strook-20 vormig is en praktisch evenwijdig aan de eerste langszijde naast het ladingstransportkanaal gerangschikt is, waarbij door het verbindingskanaal tussen de eerste en de tweede opslagplaats ladingsdragers van de ene naar de andere opslagplaats kunnen worden overgebracht waarbij het verbindingskanaal aan een uiteinde dat aansluit op de ene opslagplaats een breedte 25 heeft die kleiner is dan de lengte en kleiner is dan de breedte van deze ene opslagplaats en waarbij de overdrachtselektrode van de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode gescheiden is.
Een dergelijke ladingstransportinrichting is bekend uit de Europese octrooiaanvrage met publikatienummer 0 042 477. Deze bekende inrich-30 ting is een uit CCD-schuifregisters opgebouwd serie-parallel-serie- geheugen. Daarbij is het ingangsregister gekoppeld met meerdere parallel-registers. Elk parallelregister is door een verbindingskanaal verbonden met een onder een eerste elektrode gelegen eerste opslagplaats van het 8301715 ' · * PHN 10.676 2 serieregister waarbij de verbindingskanalen smaller zijn dan de breedte van het ladingstransportkanaal van het serieregister. Het serieregister is een 2-fase register waarbij de eerste elektroden op een eerste niveau boven het halfgeleiderlichaam liggen terwijl de tussenruimten tussen deze 5 eerste elektroden elk overbrugd zijn met een -verdere elektrode van het elektrodesysteem. De verdere elektroden liggen qp een tweede niveau dat door een isolerende laag van het eerste niveau is gescheiden. Elke eerste elektrode is verbonden met de naburige verdere elektrode en de zo gevormde elektrodeparen zijn cm en cm qp de verschillende klokspanningen aange-10 sloten. De eerste en de verdere elektroden verlopen dwars over het ladings-transportkanaal van het serieregister waarbij de eerste elektroden langer zijn dan de verdere elektroden. Deze langere eerste elektroden strekken zich behalve over het genoemde ladingstransportkanaal ook boven het aansluitende deel van de respektievelijke verbindingskanalen en tot onder de 15 rand van de strookvormige overdrachtselektrode uit.
De onderhavige uitvinding berust ander meer op het inzicht, dat in de beschreven bekende struktuur bij het overbrengen van informatie representerende ladingspakketten van de eerste naar de tweede opslagplaatsen, dus vanuit het serieregister naar de parallelregisters, gemakkelijk pro-20 blemen kunnen ontstaan die ernstiger vormen aannemen naarmate de verbindingskanalen smaller worden uitgevoerd. Aan de ingang van de verbindingskanalen zal door de nabijheid van de laterale begrenzing van die kanalen de onder de eerste elektrode te vormen potentiaalput minder diep zijn dan in het centrale deel van de eerste opslagplaats dat midden in het bredere 25 ladings tr ansportkanaal van het serieregister ligt. Dit effect uit zich bij het overbrengen van ladingsdragers in een drempel waardoor ladingsdragers van het over te brengen ladingspakket in de eerste opslagplaats kunnen achterblijven.
De onderhavige uitvinding beoogt een relatief eenvoudig te rea-30 liseren oplossing voor dit probleem aan te geven waarbij vermeden wordt dat bij de vervaardiging extra processtappen nodig worden.
Een ladings transportinrichting van de in de aanhef beschreven soort is volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de strookvormige overdrachtselektrode ter plaatse van het verbindingskanaal een uitsteek-35 sel heeft dat tenminste tot praktisch aan de cmtrek van de ene opslagplaats reikt.
Vaak is het gewenst dat de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode en de overdrachtselektrode goed, dat wil zeggen 8301715 t i EHN 10.676 3 * * tenminste met enige overlapping op elkaar aansluiten. Daardoor wordt een goede ladingsoverdracht vanuit de ene opslagplaats naar het verbindings-kanaal bevorderd. In tegenstelling tot de beschreven bekende ladings-overdrachtinrichting waarbij de eerste elektrode tot coder de overdrachts-5 elektrode reikt en zo ter plaatse van de overlapping op een geringere afstand van het verbindingskanaal ligt dan de overdrachtselektrode, is de inrichting volgens de uitvinding bij voorkeur zo uitgevoerd dat ter plaatse van de overlapping de overdrachtselektrode en in het bijzonder het uitsteeksel daarvan op een geringere afstand van het verbindingska-10 naai ligt dan de eerste elektrode.
In de inrichting volgens de uitvinding is de potentiaal in het verbindingskanaal dankzij het uitsteeksel in elk geval tot aan de aansluiting op de ene opslagplaats met de overdrachtselektrode bestuurbaar, waardoor het genoemde probleem van de aanwezigheid van een drempel eenvoudig 15 kan worden voorkcmen. Een bijkanend voordeel is nog dat indien de ene opslagplaats deel uitmaakt van een ladingstransportkanaal, de ene opslagplaats praktisch begrensd is tot dit ladingstransportkanaal en zich niet tot in het aansluitende verbindingskanaal uitstrekt. Bij transport van ladingspakketten door dit ladingstransportkanaal blijven daardoor ook van 20 relatief grote ladingspakketten praktisch alle ladingsdragers in het ladingstransportkanaal en verdelen zij zich niet zoals in de beschreven bekende inrichting over het ladingstransportkanaal en het ingangsdeel van het verbindingskanaal. Een dergelijke verdeling van de ladingsdragers kan de transportefficiency van het ladings transport door het ladingstransport-25 kanaal vooral bij hogere klokfrequenties nadelig beïnvloeden.
De overdrachtselektrode kan met de tweede elektrode verbonden zijn en de overdrachtselektrode en de tweede elektrode kunnen ook als êên geheel uitgevoerd zijn. In het bijzonder indien ook de tweede opslagplaats een breedte heeft die duidelijk groter is dan de breedte van het over-30 drachtskanaal, zal bij een dergelijke uitvoering bij het overbrengen van ladingsdragers de opslag van het ladingspakket praktisch geheel in de tweede opslagplaats plaatsvinden. Aan de smalle uitgang van het over-örachtskanaal zal immers cp soortgelijke wijze als aan de smalle uitgang cok een drempel ontstaan. De drempel aan de uitgang van het kanaal be-35 moeilijkt in dit geval het terugvloeien van ladingsdragers vanuit de tweede opslagplaats in het verbindingskanaal.
Bij voorkeur echter is de overdrachtselektrode niet alleen van de eerste elektrode maar ook van de tweede elektrode gescheiden. De 8301715 PHN 10.676 4
1 J
* ft overdrachtselektrode kan dan gescheiden van de eerste en de tweede elektrode worden aangestuurd waardoor het bijvoorbeeld inogelijk is cm bij het overbrengen van ladingsdragers het ladingspakket tijdelijk in het verbin-dingskanaal op te slaan voordat het naar de tweede opslagplaats wordt 5 overgebracht.
Met voordeel heeft de overdrachtselektrode ter plaatse van het andere uiteinde van het verbindingskanaal dat op de andere opslagplaats aansluit eveneens een uitsteeksel, dat tenminste tot praktisch aan de ontrek van deze andere opslagplaats reikt. Voorzover deze andere opslag-10 plaats ook deel uitmaakt van een ladingstransportregister wordt qp deze wijze voorkomen dat bij de opslag van grote ladingspakketten de lading zich voor een deel ook in het uiteinde van het verbindingskanaal zal bevinden. Bovendien leent deze uitvoeringsvorm zich voor het overbrengen van lading in beide richtingen van het verbindingskanaal, hetgeen voor 15 bepaalde toepassingen van ladingstransportregisters van belang kan zijn.
De overdrachtselektrode en de elektroden van het elektrodensysteem kunnen verdeeld over twee niveaus zijn gerealiseerd. Een goede overdracht van de lading vanuit de ene opslagplaats in het verbindingskanaal kan daarbij worden bevorderd, indien de eerste elektrode nabij het qp de 20 eerste opslagplaats aansluitende uiteinde van het verbindingskanaal een verbreding vertoont, terwijl de aan beide zijden aan de eerste elektrode grenzende elektroden van het elektrodensysteem nabij dit uiteinde van het verbindingskanaal een versmalling vertonen, die toelaat dat deze aangrenzende elektroden en de overdrachtselektrode met het uitsteeksel in 25 hetzelfde niveau zijn aangebracht.
Bij voorkeur echter zijn de overdrachtselektrode en de elektroden van het elektrodensysteem verdeeld over tenminste drie niveaus gerealiseerd, waarbij de overdrachtselektroden tot een eerste van deze niveaus behoort en de elektroden van het elektrodensysteem van dit eerste niveau 30 gescheiden en over de andere niveaus verdeeld zijn aangebracht.
De breedte van het uitsteeksel kan binnen ruime grenzen vrij worden gekozen. Voorkcmen moet worden dat bij het aanleggen van spanningen aan de overdrachtselektrode ongewenste verbindingen tussen overigens van elkaar gescheiden in verschillende opslagplaatsen van het ladings-35 transportregister opgeslagen ladingspakketten ontstaan. Bij voorkeur is de breedte van het uitsteeksel ter plaatse van het uiteinde van het verbindingskanaal hoogstens gelijk aan de praktisch evenwijdig aan deze breedte gemeten afmeting van de bij de ene opslagplaats behorende eerste 3301715 « EHN 10.676 5 t « of tweede elektrode, terwijl de breedte van het uitsteeksel ter plaatse van het uiteinde van het verbindingskanaal met voordeel hoogstens gelijk is aan de breedte van dit uiteinde.
De ene opslagplaats kan door de eerste of door de tweede cpslag-5 plaats worden gevormd. De ene opslagplaats kan behoren bij een beeldop-neemelement, waarin elektromagnetische energie in een ladingspakket wordt omgezet, waarbij het ladingstransportregister dient voor het uitlezen van de door dit ladingspakket gerepresenteerde informatie. Voorts kan de andere opslagplaats verbonden of gekoppeld zijn aan een uitlees inrichting 10 voor het uitlezen van uit het ladings transportregis ter afkomstige ladings-pakketten.
Bij een belangrijke voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de tweede opslagplaats gelegen in een verder ladings transportkanaal dat tot de half geleiderlaag behoort, waarbij dit ver-15 dere ladings transportkanaal zich praktisch evenwijdig aan het genoemde ladings transportkanaal waarin de eerste opslagplaats gelegen is, uitstrekt.
Bij een verdere voorkeursvorm van de inrichting volgens de uitvinding is de andere opslagplaats gelegen in een ladings transportkanaal dat tot de half geleiderlaag behoort, waarbij het aan deze andere opslag-20 plaats aansluitende uiteinde van het verbindingskanaal een breedte heeft die groter is dan de in de transportrichting van het laatstgenoemde la-dingstransportkanaal gemeten breedte van de bij de andere opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode. Bij deze uitvoeringsvorm sluit het verbindingskanaal niet alleen op de andere opslagplaats maar tenminste 25 ook cp een nahirige, tot hetzelfde ladingstransportregister behorende opslagplaats aan. Onder meer vergroot dit de mogelijkheden tot een goede overdracht van lading vanuit het verbindingskanaal in het ontvangende ladings transportregis ter.
Bij weer een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting 30 volgens de uitvinding strékt het uitsteeksel zich vanaf het strookvormi-ge deel van de overdrachtselektrode tot over een afstand voorbij de onttrek van de ene opslagplaats uit, welke afstand hoogstens gelijk is aan ongeveer de halve breedte van het verbindingskanaal ter plaatse van het op de ene opslagplaats aansluitende ene uiteinde. Dit betekent dat het 35 uitsteeksel en de ene opslagplaats elkaar enigszins overlappen zodat ook indien het betreffende masker tijdens de fabrikage niet geheel korrekt wordt uitgericht toch een goede overdracht van de lading vanuit de ene opslagplaats in het kanaal verzekerd is. Daarbij is de overlapping van 8301715
I I
* * EHN 10.676 6 zulk een geringe aard, dat de hoeveelheid lading die maximaal in de ene opslagplaats kan worden opgeslagen door deze overlapping maar weinig vermindert.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van enkele 5 uitvoeringsvoorbeelden en de bijgaande schematische tekening waarin overeenkomstige delen zoveel mogelijk met hetzelfde verwijzingscijfer zijn aangeduid.
Fig. 1 toont een bovenaanzicht van een deel van een eerste voorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding, waarbij 10 Fig. 2 en fig. 3 niet op schaal getekende dwarsdoorsneden van dit voorbeeld volgens de lijn II-II resp. de lijn III-III van fig. 1 weergeven.
Fig. 4 toont een bovenaanzicht van een deel van een tweede voorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding en 15 Fig. 5 is een bijbehorende, niet op schaal getekende doorsnede volgens de lijn V-V van fig. 4.
Fig. 6 toont een bovenaanzicht van een deel van een derde voorbeeld van de inrichting volgens de uitvinding.
Als eerste uitvoeringsvoorbeeld wordt een deel van een ladings-20 transportinrichting beschreven dat bijvoorbeeld deel kan uitmaken van een lijn- of beeldopneeminrichting of van een geheugen. De ladingstrans-portinrichting volgens de fig. 1 t/m 3 heeft een half geleiderlaag 2 en een tot de halfgeleiderlaag 2 behorend ladings transpor tkanaal 3 met een eerste langszijde 4 en een tweede langszijde 5 en een elektrodensysteem 25 met door een barriêrelaag 6 van het ladings transportkanaal 3 gescheiden elektroden 7,8 en 9, die zich praktisch van langszijde tot langszijde dwars over het ladings transportkanaal 3 uitstrekken.
Het ladingstransportkanaal 3 en het elektrodesysteem met de elektroden 7,8 en 9 maken deel uit van een ladingstransportregister van 30 het type met bulk-transport, in de literatuur ook wel aangeduid met BCCD of PCCD. De halfgeleiderlaag 2 is een oppervlaktelaag van een halfgelei-derlichaam 1 dat verder een substraatgebied 10 van een bepaald geleidings-type, bijvoorbeeld n-type, en een halfgeleiderlaag of een pocket 11 van het andere, het tegengesteld geleidingstype heeft. Deze p-type halfgelei-35 derlaag 11 kan bijvoorbeeld een epitaxiale laag zijn. Ook kan de p-type halfgeleiderlaag 11 of de p-type pocket 11 door implantatie en/of diffusie zijn verkregen. In de p-type halfgeleiderlaag 11 is de halfgeleiderlaag 2 aangebracht. Deze halfgeleiderlaag 2 is een n-type laag waarin de 83 0 1 7 1 5 . t ~ * * PHN 10.676 7 opslag en het transport van informatie representerende ladingspakketten plaatsvindt. De opgeslagen en getransporteerde ladingsdragers zijn in dit geval elektronen.
Tenminste een van de elektroden 7,8,9 van dat ladingstransport-5 register is een eerste elektrode 7, die een in het ladingstransportkanaal 3 gelegen eerste opslagplaats 13 althans mede definieert, waarbij buiten het ladingstransportkanaal 3 een tweede tot de halfgeleiderlaag 2 behorende opslagplaats 14 aanwezig is, die althans mede gedefinieerd is door een tweede, door een barriêrelaag 6 van deze tweede opslagplaats 14 gescheiden 10 tweede elektrode 9 en waarbij de halfgeleiderlaag 2 een verbindingskanaal 15 bevat, dat van de eerste opslagplaats 13 naar de tweede opslagplaats 14 verloopt en met een door een barriêrelaag 6 van het verbindingskanaal 15 gescheiden overdrachtseléktrode 16 bestuurbaar is.
In het onderhavige voorbeeld zijn de opslagplaatsen 13 en 14 be-15 halve met behulp van de elektrode 7 respektievelijk de elektrode 9 roede gedefinieerd met behulp van de langszijden 4 en 5 van het betreffende ladingstransportkanaal 3. De langszijden 4 en 5 zijn voor een belangrijk deel bepaald door de laterale begrenzing van de n-type laag 2 waarin opslag en transport van ladingspakketten plaatsvindt. Voorzover de langs-20 zijden 4 en 5 niet met deze begrenzing van de n-type laag samenvallen zijn de opslagplaatsen 13 en 14 gedefinieerd met behulp van overdrachtselektro-den 16 en 17.
Het zal duidelijk zijn dat de hiervoor aangegeven definitie of begrenzing van de opslagplaatsen betrekking heeft op hun uitgestrektheid 25 in de laagrichting van de halfgeleiderlaag 2.
De eerste en de tweede opslagplaats 13 resp. 14 hebben elk een praktisch rechthoekige cmtrek met een lengte en een breedte en deze ontrek is mede gedefinieerd door de betreffende bijbehorende eerste of tweede elektrode 7 resp. 9. In de dwars cp de genoemde laterale richting 30 verlopende vertikale richting zijn de opslagplaatsen 13 en 14 gedefinieerd met behulp van de dikte van de halfgeleiderlaag 2.
Volledigheidshalve wordt opgemerkt dat tijdens het bedrijf van de ladings transportinrichting de opslagplaatsen in feite worden gevormd door potentiaalputten voor elektronen die met behulp van aan de verschil-35 lende elektroden en aan het halfgeleidergebied 11 aan te leggen potentialen worden opgewekt. Naast de hiervoor aangegeven geometrische begrenzingen zijn deze aan te leggen potentialen mede bepalend voor de plaats en de uitgestrektheid van de in de halfgeleiderlaag 2 gelegen werkelijke opslag- 8301715 EHN 10.676 8 * #* plaatsen en voor de hoeveelheid lading die daarin kan worden opgeslagen.
De halfgeleiderlaag 2 waarin de opslag en het transport van lading plaatsvindt heeft een of meer ingangs-en/of uitgangskontakten die in de figuren niet getekend zijn, 5 Afhankelijk van de gekozen uitvoeringsvorm van de ladings trans portinrichting kunnen voor de laterale definitie van de opslagplaatsen, dus voor het definiëren van de ontrek van de opslagplaatsen ook andere middelen worden toegepast. Zo kunnen op zich bekende maatregelen voor het inbouwen van potentiaaldrempels worden gebruikt, zoals verschillen in do-10 teringsconcentraties in de halfgeleiderlaag waarin de opslag en het transport plaatsvindt, verschillen in dikte van de isolerende laag 6, verschillen in de hoeveelheid ingebouwde lading in de isolerende laag 6 en het gebruik van verschillende materialen voor de respektievelijke elektroden. In inrichtingen waarin het ladingstransport langs het halfgeleideropper-15 vlak plaatsvindt kan laterale begrenzing van het ladingstransportkanaal ook met buiten het eigenlijke ladingstransportkanaal gelegen hoger gedoteerde kanaalonderbrekende half geleider zones worden gerealiseerd. Overigens kunnen ook in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zonodig langs de laterale begrenzing van de n-type laag 2 hoger gedoteerde p-type kanaal-20 onderbrekende oppervlaktezones 12 in de p-type laag of pocket 11 worden toegepast. In fig. 2 is tussen de beide opslagplaatsen 14 zulk een oppervlak tezone 12 schematisch met een onderbroken lijn aangegeven. :
De overdrachtselektrode 16 is strookvormig en is praktisch evenwijdig aan de eerste langszijde 4 naast het ladingstransportkanaal 3 ge-25 rangschikt. Daarbij is de overdrachtselektrode 16 gescheiden van de elektroden 7,8 en 9 van het elektrodensysteem van het ladingstransportkanaal dat de eerste opslagplaats 13 bevat. In het onderhavige voorbeeld is de overdrachtselektrode 16 bedekt met een isolerende laag 18 die deze elektrode van de overige elektroden scheidt.
30 Door het verbindingskanaal 15 kunnen ladingsdragers van de ene naar de andere opslagplaats en in dit voorbeeld van de eerste opslagplaats 13 naar de tweede opslagplaats 14 worden overgebracht, waarbij het verbindingskanaal aan een uiteinde 15a van dit kanaal 15, dat aan de eerste langszijde 4 van het ladingstransportkanaal 3 op de eerste opslagplaats 35 13 aansluit een breedte heeft, die kleiner is dan de lengte van de eerste opslagplaats 15 en kleiner is dan de breedte van de eerste opslagplaats 15, welke breedte in dit voorbeeld gelijk is aan de afstand tussen de beide langszijden 3 en 4 van het ladingstransportkanaal 3 ter plaatse van de 8301715 1 « PHN TO.676 9 eerste opslagplaats 13. De ingang 15avan het verbindingskanaal 15 is dus smaller dan de breedte van ladingstransportkanaal 3 ter plaatse van de aansluiting van het verbindingskanaal 15. In de praktijk betekent dit dat de ingang 15a meestal smaller is dan ongeveer 10^um. In het onder-5 havige voorbeeld bedraagt de breedte van het uiteinde 15a bijvoorbeeld ongeveer 6^um.
Gebleken is, dat in de bekende struktuur waarbij zoals in fig. 1 van de eerder genoemde Europese octrooiaanvrage 0 042 477 de ingang 15a van het verbindingskanaal 15 onder de eerste elektrode 7 ligt, bij het 10 overbrengen van lading van de eerste opslagplaats 13 naar de tweede opslagplaats 14 gemakkelijk lading in de eerste opslagplaats 13 kan achterblijven als de ingang 15a van het kanaal 15 bijv. smaller is dan ongeveer 10^um. Gebleken is voorts dat de achtergebleven hoeveelheid lading toeneemt naarmate de ingang 15a smaller is. Toch is het met name 15 in inrichtingen waarin een grote informatiedichtheid wordt nagestreefd en waarin daarom steeds kleinere afmetingen worden toegepast, van belang verbindingskanalen met een smalle ingang te kunnen gebruiken.
Het gesignaleerde achterblijven van lading kan worden verklaard met het op zichzelf bekende smalle-kanaal-effekt. In het algemeen zal de 20 vorm van een onder een elektrode opgewekte potentiaalput mede worden bepaald door de laterale begrenzing van het kanaal waarin de potentiaalput wordt opgewekt. Dit randeffekt zal bij bredere kanalen relatief weinig invloed hebben. Bij smallere kanalen daarentegen zal de maximale diepte van de potentiaalput door dit randeffekt worden beïnvloed zodat 25 bij overigens gelijke omstandigheden, zoals gelijke doteringsconcentra-ties en gelijke spanning op . de elektrode, de opgewekte potentiaalput in een breed kanaal dieper zal zijn dan in een smal kanaal. In de aangegeven situatie, bij de overgang van een relatief brede opslagplaats naar een relatief smal verbindingskanaal, betekent dit dat aan de ingang van het 30 smalle kanaal in feite een potentiaaldrempel voorhanden is die een volledig transport van het betreffende ladingspakket verhindert.
De genoemde potentiaaldrempel zou kunnen worden verminderd of geëlimineerd met behulp van een ter plaatse aangepaste dikte van de isolerende laag en/of een plaatselijke aanpassing van de doteringsconcen-35 tratie in de halfgeleiderlaag 2. Daarvoor zijn echter extra bewerkingen tijdens de vervaardiging noodzakelijk, waardoor de opbrengst van de vervaardiging nadelig beïnvloed wordt. In het geheel van de vervaardiging zullen althans een aantal van deze extra bewerkingen bovendien tot de 8301715 I * PHN 10.676 10 neer kritische bewerkingen behoren die een relatief grote nauwkeurigheid vereisen. Hierdoor kan de opbrengst nog verder verminderen.
Volgens de uitvinding heeft de strookvormige overdrachtselék-trode 16 ter plaatse van elk verbindingskanaal 15 een uitsteeksel 16a dat 5 tenminste tot praktisch aan de ontrek van de ene opslagplaats en in dit voorbeeld tenminste tot aan de eerste langszijde 4 van het ladings-transportkanaal 3 reikt. Bij voorkeur reikt het uitsteeksel 16a enigszins tot voorbij deze langszijde 4 zodat het tot boven het ladingstransport-kanaal 3 uitsteekt.
10 Op deze wijze wordt bereikt dat de potentiaalput ter plaatse van de ingang 15a van het verbindingskanaal 15 gecontroleerd wordt met de spanning op de overdrachtseléktrode 16 en veel minder afhankelijk is van de spanning op de eerste elektrode 7, zonder dat voor het aanbrengen van de overdrachtseléktrode 16 relatief kritische bewerkingsstappen nodig 15 zijn. Bovendien zijn in het geheel geen extra bewerkingsstappen nodig.
De toepassing van uitsteeksels 16a maakt het mogelijk om de strookvormige overdrachtseléktrode 16 voor het overgrote deel naast het ladingstransportkanaal 3 te situeren zonder dat daarvoor kritisch ten opzichte van de eerste langszijde 4 behoeft te worden uitgericht. Ver-20 meden wordt dat het strookvormige basisdeel van de overdrachtseléktrode 16, d.w.z. het deel van de overdrachtseléktrode 16 dat overblijft als de uitsteeksels 16a en 16b zouden worden verwijderd, tot boven het ladingstransportkanaal 3 reikt. Indien de overdrachteléktrode 16 namelijk wel langs zijn gehele lange zijde tot boven het ladingstransportkanaal zou 25 reiken, zouden bij het overbrengen van ladingspakketten door de verbin-dingskanalen 15 langs de eerste langszijde 4 van het ladingstransportkanaal 3 verbindingen tussen verschillende opslagplaatsen van dit ladingstransportkanaal ontstaan waardoor in deze opslagplaatsen opgeslagen ladingspakketten niet of niet volledig van elkaar gescheiden zouden zijn. 30 Het uitvoeringsvoorbeeld heeft drie evenwijdige ladingstransport- registers die elk een ladingstransportkanaal 3 en een elektrodesysteem met elektroden 7, 8 en 9 hebben. De onder een elektrode 7 gelegen eerste opslagplaatsen 13 van het in fig. 1 als bovenste getékende register zijn via een verbindingskanaal 15 of 19 met de onder de elektrode 9 gelegen 35 tweede opslagplaatsen 14, die in dat voorbeeld tot het tweede, het middelste register behoren^verbonden. Op overeenkomstige wijze zijn eerste opslagplaatsen 13 van het middelste register via verbindings-kanalen 15 of 19 met tot het onderste register behorende tweede opslag- 8301715 t PHN 10.676 11 plaatsen 14 verbonden. Tussen het bovenste en het middelste register en tussen het middelste en het onderste register zijn overdrachtseléktroden 16 voor besturing van de verbindingskanalen 15 en 19 aanwezig.
Het bovenste ladingstransportregister sluit aan op een aantal 5 evenwijdige ladingstransportkanalen 20 van waaruit ladingspakketten in het bovenste register kunnen worden overgenctnen. Boven deze ladingstransportkanalen 20 is een overdrachtselektrode 17 aangebracht terwijl in fig 1 nog een verdere elektrode 21 gedeeltelijk zichtbaar is. De ladingstransportkanalen 20 zijn van elkaar gescheiden door scheidings-10 gebieden 22, die bijvoorbeeld kunnen worden gevormd door tot aan het halfgeleideroppervlak 23 reikende delen van de p-type halfgeleider-laag 11.
De elektroden 7, 8, 9, 16, 17 en 21 zijn over drie niveaus verdeeld. De elektroden 16 en 17 zijn in een eerste niveau aangebracht. Deze 15 elektroden zijn door de isolerende laag 6 van het halfgeleideroppervlak 23 gescheiden en zijn met een isolerende laag 18 bedekt. De isolerende laag 18 scheidt de elektroden 16 en 17 van de elektroden van het tweede niveau. Tot dit tweede niveau behoren de elektrode 21 en de helft van het aantal elektroden 7, 8 en 9. De andere helft van het aantal elektroden 20 7 , 8 en 9 behoort tot het derde niveau. Deze elektroden van het derde niveau zijn van de elektroden van het tweede niveau gescheiden door middel van een isolerende laag 24 die de elektroden van het tweede niveau bedekt. De elektroden van het derde niveau zijn bedekt met een isolerende laag 25, die in dit voorbeeld als een doorlopende isolerende laag is aan-25 gebracht, die niet alleen de elektroden van het derde niveau maar ook de tussenliggende, niet door elektroden van het derde niveau bedekte gedeelten van de isolerende laag 24 bedekt. Overigens kunnen ook de isolerende lagen 18 en 24 indien gewenst in de vorm van een doorlopende isolerende laag worden aangebracht en/of kan de isolerende laag 25 ook als een 30 plaatselijke, een bijvoorbeeld door oxydatie van de betreffende elektroden 7, 8 en 9 verkregen laag worden uitgevoerd.
Indien de ladingstransportinrichting bijv. deel uitmaakt van een lijn- of beeldopnemer, kan over de isolerende laag 24 nog een in fig. 1 niet getekend lichtscherm 26 zijn aangebracht. Het lichtscherm 26 kan 35 bijv. een laag van aluminium of van een andergeschikt metaal zijn. Deze metaallaag kan elders in de inrichting en buiten de getoonde ladings-transportregisters ook worden gebruikt on de hiervoor genoemde elektroden van een elektrische aansluiting te voorzien in de vorm van geleider- 8301715
I I
PHN 10.676 12 sporen die met de elektroden van de verschillende niveaus zijn verbonden. Over de metaallaag 26 kan bijv. nog een beschermende isolerende laag 27 zijn aangebracht.
De drie ladingstransportregisters van het voorbeeld zijn 3-fase 5 registers, waarbij de via kanalen 20 parallel aangeboden informatie, die door informatie representerende ladingspakketten wordt gevormd, over de drie ladingstransportregisters kan worden verdeeld en vervolgens gelijktijdig door deze drie registers kan worden, getransporteerd. Daarbij bevinden zich de eerste en tweede opslagplaatsen 13 en 14 die door de 10 kanalen 15 zijn verbonden onder verschillende elektroden. In het voorbeeld zijn dit de elektroden 7 en 9 maar de tweede opslagplaats 14 zou bijv. ook onder de elektrode 8 kunnen zijn gelegen.
Vaak zal de uitgang 15b van de verbindingskanalen 15 een met die van de ingang 15a vergelijkbare breedte hebben die kleiner is dan de 15 breedte van de aansluitende tweede opslagplaats 14. In dat geval heeft de strookvormige overdrachtselektrode 16 met voordeel ook ter plaatse van de uitgang 15b een uitsteeksel 16b dat tenminste tot aan de uitgang 15b en bij voorkeur enigszins tot voorbij deze uitgang 15b en tot boven de tweede opslag-plaats 14 reikt. Op deze wijze wordt bereikt dat ook het 20 uitgangsuiteinde 15b geheel met de overdrachtselektrode wordt gecontroleerd, zodat voorkomen kan worden, dat bij de opslag van grote ladingspakketten in de tweede opslagplaats 14 een deel van de ladingsdragers in het uiteinde 15b van het verbindingskanaal 15 wordt opgeslagen.
Een ander voordeel van deze struktuur is dat het verbindings-25 kanaal 15 geschikt is voor het overbrengen van lading in beide richtingen, hetgeen voor sommige toepassingen van verbindingskanalen gewenst kan zijn.
De uitgang van het verbindingskanaal kan ook breder zijn dan de ingang zoals bij de verbindingskanalen 19 van het voorbeeld. De ingang 19a van deze kanalen 19 heeft ongeveer dezelfde afmetingen als de ingang 30 15a van de kanalen 15. De uitgang 19b is echter aanzienlijk breder dan de uitgang 15b. Ter plaatse van de ingang 19a heeft de overdrachtselektrode 16 een zelfde uitsteeksel 16a als ter plaatse van de ingang 15a.
Ter plaatse van de uitgang 19b is geen uitsteeksel 16b aangebracht, omdat het smalle-kanaal-effect, voorzover dit aan deze uitgang merkbaar op-35 treedt, zoals hiervoor beschreven anders en minder nadelig uitwerkt dan aan de ingang van het verbindingskanaal.
De uitgang 19b sluit aan op twee opslagplaatsen, namelijk een tweede opslagplaats 14 onder de elektrode 9 en een naburige opslagplaats 8301715
• I
PHN 10.676 13 28 onder de elektrode 8. Daarbij kcmt een van de eerste opslagplaats 13 afkomstig ladingspakket bij de gebruikelijke wijze van bedrijven van de inrichting wel in zijn geheel in de tweede opslagplaats 14 terecht, voordat dit ladingspakket door het betreffende register in de in fig. 1 van 5 rechts naar links gedachte transportrichting verder wordt getransporteerd.
De vorm van het kanaal 19 geeft ook betere mogelijkheden on tijdens het overbrengen van een ladingspakket dit ladingspakket in een tussenstadium in zijn geheel in het verbindingskanaal cp te slaan. Daarbij wordt volledigheidshalve opgemerkt dat in de praktijd de verbindingslij kanalen tussen naburige registers meestal alle dezelfde vorm zullen hebben, zodat in een praktische uitvoering van het voorbeeld ter plaatse van de aangegeven kanalen 19 kanalen 15 aanwezig zullen zijn of omgekeerd ter plaatse van de aangegeven kanalen 15 en in plaats daarvan ook kanalen 19 zullen zijn toegepast.
15 De beschreven inrichting kan bijvoorbeeld als volgt worden be dreven. Het substraatgebied 10 en de p-type laag 11 zijn qp gebruikelijke wijze aan spanningen gelegd waarbij de pn-overgang in de keerrichting is voorgespannen. De n-type laagYis geheel verarmd zodanig dat daarin behalve de elektroden van de informatie representerende ladingspakketten geen 20 vrije ladingsdragers aanwezig zijn. De elektroden 7 ontvangen een positieve klokpuls en ook de elektroden 16 en 17 voeren een geschikte positieve klokpuls. Daarbij wordt informatie vanuit de op de elektroden 7 aansluitende kanalen 20 onder de elektroden 7 en onder de bovenste over-drachtselektrode 16 opgeslagen. Als de puls op de elektroden 7 afvalt 25 bevindt deze informatie zich in zijn geheel onder de bovenste overdrachts-elektrode 16. Een positieve klokpuls cp de elektroden 9 en het af vallen van de puls op de overdrachtselektroden 16 heeft tot gevolg dat in het bovenste register informatie uit de op de elektroden 9 aansluitende kanalen 20 wordt overgencmen en dat de eerder opgenomen informatie naar 30 het middelste register vrordt doorgeschoven. Met een puls op de elektroden 7 worden de informatie in beide registers een plaats naar rechts:opgeschoven. Dan volgt opnieuw een puls op de overdrachtselektroden 16 en valt de puls op de elektroden 7 af. Met een puls cp de elektroden 8 kan nu opnieuw informatie uit de kanalen 20 worden opgenomen. Daarna kan de 35 puls op de elektrode 17 af vallen. Alle kanalen 20 hebben nu een maal informatie aan het bovenste register overgedragen. Nu volgt een puls op de elektroden 9 en valt de puls cp de overdrachtselektroden 16 af waardoor de informatie in het bovenste register een plaats naar rechts 8301715 » * PHN 10.676 14 opschuift en onder de overdrachtselektroden 16 aanwezige lading respectievelijk naar het middelste register en naar het onderste reigster vloeit. Vervolgens kan de informatie in de drie serieregisters op gebruikelijke wijze door deze registers naar rechts worden getransporteerd/ 5 bijvoorbeeld naar respectievelijke uitgangen van deze registers. Indien gewenst kan door middel van een geschikte aanpassing van de lengte van de respectievelijke serieregisters worden bereikt dat de informatie uit het onderste register bij een puls op de elektroden 7 aan de uitgang beschikbaar komt en dat de informatie uit het middelste en het bovenste register 10 respectievelijk bij de direkt volgende puls qp de elektroden 8 en bij de direkt daarop volgende puls op de elektroden 9 aan de uitgang beschikbaar komt.
Volledigheidshalve wordt opgemerkt dat bij de hiervoor beschreven bedrijfswijze aangenomen is dat de geschikte positieve puls qp de over-15 drachtselektroden 17 onder deze elektrode een potentiaal met een tussenwaarde opwekt die voorkomt dat informatie vanuit het aangrenzende ladings-transportkanaal 3 naar de kanalen 20 terugvloeit.
Het tweede voorbeeld heeft een halfgeleiderlichaam 1 (fig. 4 en 5) met een p-type sustraat 11 en een n-type half geleiderlaag 2 waartoe 20 een ladingstransportkanaal 3 behoort. De transportrichting in dit ladings-transportkanaal 3 is aangegeven met de pijl 30. Het betreffende ladings-transportregister heeft een elektrodensysteem met door een barrièrelaag 6 van het ladingstransportkanaal 3 gescheiden elektroden 7, 8/ 9 en 31. Dit register kan als 4-fase-register worden bedreven.
25 Een aantal opslagplaatsen van het 4-fase-register zijn eerste opslagplaatsen 13, die een bijbehorende eerste elektrode 7 hebben. Deze eerste opslagplaatsen 13 zijn via verbindingskanalen 15 verbonden met ladings transportkanalen 35 die tot ladingstransportregisters met een elektrodensysteem met elektroden 32, 33 en 34 behoren. De transportrichting 30 van deze ladingstransportregisters is aangegeven net pijlen 36. Elk van , deze ladingstransportregisters heeft een tweede opslagplaats 14 en een bijhorende tweede elektrode 32, waarbij de tweede opslagplaats 14 aansluit op een van de verbindingskanalen 15. Deze verbindingskanalen 15 zijn bestuurbaar met een door de barrièrelaag 6 van deze kanalen 15 35 gescheiden overdrachtselektrode 16. De strookvormige overdrachtselek-trode 16 is praktisch evenwijdig aan de eerste langszijde 4 naast het ladingstransportkanaal 3 gerangschikt.
In het onderhavige voorbeeld worden ladingsdragers vanuit de 8301715 , < PHN 10.676 15 tweede opslagplaatsen 14 door de verblndingskanalen 15 heen overgebracht naar de eerste opslagplaatsen 13, waarbij de verbindingskanalen 15 aan een uiteinde 15a van dit kanaal aan de ontrek van de tweede opslagplaatsen 14 op deze tweede opslagplaatsen aansluiten. De breedte van de 5 verbindingskanalen 15 ter plaatse van het uiteinde 15a is kleiner dan de lengte en kleiner dan de breedte van de tweede opslagplaats 14 en de over-drachtselektrode 16 is gescheiden van de tweede elektrode 32.
De tweede opslagplaats 14 heeft een praktisch rechthoekige ontrek met een lengte die bijvoorbeeld in de richting 36 van het ladingstransport 10 gemeten wordt en een breedte die dan in een richting dwars op de richting 36 gemeten wordt. De lengte van de tweede opslagplaats 14 kont daarbij ongeveer evereen met de breedte van de strookvormige tweede elektrode 32 terwijl de genoemde breedte van de tweede opslagplaats 14 korrespondeert met de afstand tussen de langszijden van de ladingstransportkanalen 35.
15 Ook de eerste opslagplaats 13 heeft een praktisch rechthoekige omtrek met een lengte die bepaald wordt door de breedte van de eerste elektroden 7 en een breedte die korrespondeert met de afstand tussen de langszijden 4 en 5 van het ladingstransportkanaal 3. Nabij de uitgang 15b van de verbindingskanalen 15 zijn de elektroden 31 en 8 enigszins 20 versmald en zijn de elektroden 7 dienovereenkomstig verbreed. Daarmee is voldoende ruimte gemaakt om de elektroden 31, 8 en 16 in hetzelfde niveau te realiseren. Deze elektroden kunnen dus uit eenzelfde geleidende laag worden verkregen. In het kader van de onderhavige uitvinding wordt de opslagplaats 13 ook met de verbreding als hiervoor beschreven is, be-25 schouvd. als een in wezen rechthoekige opslagplaats met een praktisch rechthoekige cmtrék. Waar van toepassing kan, in het geval dat nabij de ingang van het verbindingskanaal een dergelijke aanpassing van de geometrie heeft plaats gehad, waar in het voorgaande sprake is van de lengte of de breedte van de opslagplaats daaronder de gemiddelde lengte 30 dan wel de gemiddelde breedte worden verstaan.
De eerste laag van geleidersporen c.q. elektroden 33, 16, 31, 8 is bedekt met een isolerende laag 18, die deze elektroden van het eerste niveau scheidt van de elektroden 7, 9, 32 en 34 van het tweede niveau.
Ook in deze uitvoeringsvorm is de overdrachtselektrode 16 zowel van de 35 tweede elektrode 32 als van de eerste elektrode 7 gescheiden. In het kader van de onderhavige uitvinding heeft een dergelijk geheel gescheiden, een volledig separate overdrachtselektrode 16 de voorkeur.
Voorts behoort de overdrachtselektrode 16 bij voorkeur tot het 8301715
. I
PHN 10.676 16 eerste niveau van elektroden of geleidersporen, zodat voorzover de eerste en/of de tweede elektrode de overdrachtselektrode overlapt de overdrachts-elektrode ter plaatse van de overlapping op een geringere afstand van het halfgeleideroppervlak 23 ligt dan de eerste en/of de tweede elektrode.
5 De overdrachtselektrode 16 kan echter ook in een hoger niveau worden aangebracht mits boven het verbindingskanaal geen elektrode in een lager niveau tussen de overdrachtselektrode en het verbindingskanaal aanwezig is.
Ook het derde voorbeeld heeft een ladingstransportregister met een ladingstransportkanaal 3 (fig. 6) en een elektrodensysteem met elek-10 troden 7, 8, 9 en 31. De eerste opslagplaatsen 13 van dit ladingstransportregister staan via kanalen 15 in verbinding met tweede ladingsopslag-plaatsen 14. De eerste ladingsopslagplaatsen 13 bevinden zich onder eerste elektroden 7 en bij de tweede ladingsopslagplaatsen 14 behoort een tweede elektrode 16 die een geheel vormt met of althans verbonden is met 15 de overdrachtselektrode. Volgens de uitvinding heeft de overdrachtselektrode 16 uitsteeksels 16a ter plaatse van de verbindingskanalen 15, welke uitsteeksels tenminste tot aan de ontrek van de aansluitende ene ladings-opslagplaats, die in dit voorbeeld door de eerste opslagplaats 13 wordt gevormd, reiken. De uitsteeksels 16a strekken zich tot enigszins voorbij 20 de eerste langszijde 4 en tot boven het ladingstransportkanaal 3 uit. Vanuit de eerste ladingsopslagplaatsen 13 van het ladingsopslagkanaal 3 kunnen zo op effectieve wijze ladingsdragers naar de tweede opslagplaatsen 14 worden overgebracht.
De strookvormige overdrachtselektrode 16 is langs de eerste 25 langszijde 4 naast het ladingstransportkanaal 3 gerangschikt en vormt zoals beschreven tevens de bij de tweede opslagplaatsen 14 behorende tweede elektroden. Aan de van de verbindingskanalen 15 af gekeerde zijde van de tweede opslagplaatsen 14 kan een verdere elektrode 33 aanwezig zijn indien de tweede opslagplaatsen bijvoorbeeld deel uit maken van 30 ladingstransportregisters. Ook kan bijvoorbeeld een uitleesinrichting voor het uitlezen van informatie representerende ladingspakketten op de tweede opslagplaatsen 14 aansluiten.
Teneinde de elektroden 31, 8 en 16 in eenzelfde niveau te kunnen aanbrengen vertonen de elektroden 31 en 8 ook in dit voorbeeld een ver-35 smalling waardoor voldoende ruimte voor de uitsteeksels 16a beschikbaar is, De op het tweede niveau aangebrachte elektroden 13 vertonen ter plaatse van de verbindingskanalen 15 een overeenkomstige verbreding. Ook de elektroden 9 zijn in het tweede niveau aangebracht.
8301715 PHN 10.676 17 ft
Alhoewel de overdraehtselektroden en de elektroden van het ladingstransportregister van de eerste opslagplaats of eerste opslagplaatsen in twee niveaus kunnen zijn aangefaracht zijn deze elektroden bij voorkeur zoals in het eerste voorbeeld is aangegeven verdeeld over ten-5 minste drie niveaus, waarbij de overdrachtseléktrode in het eerste niveau en de elektroden van het ladingstransportregister in het tweede en het derde en eventueel in nog een verder niveau zijn aangebracht. In het geval een elektrode van het eerste niveau en een elektrode van een der andere niveaus elkaar overlappan, zal in het algemeen eerstgenoemde elék-10 trode ter plaatse op een opringere afstand van het halfgeleidercpppervlak liggen dan laatstgenoemde elektrode.
De tweede opslagplaats 14 behoeft geen deel uit te maken van een ladingstransportkanaal. Bij voorbeeld kunnen de ladingsopslagplaatsen 14 van het tweede voorbeeld aansluiten op voor straling gevoelige qpneemele-15 inenten zoals dioden. Daarmee kan elèktro-magnetiscie straling in een elektrisch ladingspatroon worden omgezet, dat in de vorm van ladings-pakketten in de tweede opslagplaatsen 14 wordt opgeslagen en dat met behulp van het ladingstransportregister met het ladingstransportkanaal 3 op overigens gebruikelijke wijze kan worden uitgelezen.
20 Bij voorkeur echter maken zowel de eerste als de tweede opslag plaats deel uit van een ladingstransportregister met een ladingstransportkanaal. Daarbij is toepassing van de onderhavige uitvinding vooral van voordeel indien de beide ladingstransportkanalen zoals in het eerste voorbeeld praktisch evenwijdig aan elkaar gerangschikt zijn.
25 Zoals hierboven geschreven is, is het gunstig indien het uit steeksel zich vanaf het strookvormige deel van de overdrachtselektrode tot over enige afstand voorbij de langszijde van het ladingstransportkanaal of meer algemeen tot voorbij de ontrek van de ene opslagplaats uitstrekt. Genoemde afstand is bij voorkeur hoogstens gelijk aan ongeveer 30 de halve breedte van het verbindingskanaal ter plaatse van het op de ene opslagplaats aansluitende ene uiteinde. Op deze wijze wordt een goede ladingsoverdracht van de ene opslagplaats naar het verbindingskanaal verzekerd, terwijl anderzijds de effektieve opslagcapaciteit van de ene opslagplaats door de aanwezigheid van de aansluiting van het verbindings-35 kanaal maar weinig wordt verkleind, omdat maar een klein gedeelte van deze ene opslagplaats door het uitsteeksel is bedekt. Het uitsteeksel dient enerzijds voldoende ver te reiken om.een goede aansluiting tussen de ene opslagplaats 13 en het verbindingskanaal 15 te verzekeren en anderzijds % 8301715 I » fc PHN 10.676 18 bij voorkeur 20 weinig tot boven het ladingstransportkanaal uit te steken dat het potentiaal verloop langs de langszijde van het ladingstransportkanaal door de aanwezigheid van het verbindingskanaal 15 maar weinig verandert. Rekening houdend met de onzekerheid als gevolg van het uit-5 richten van het masker voor de overdrachtseléktrode 16 ten opzichte van de langszijde van het ladingstransportkanaal, zal het uitsteeksel 16a in de praktijk tot een afstand van 1 tot 3^um. voorbij de langszijde 4 reiken.
Ook werd al aangegeven dat door toepassing van het uitsteeksel 10 voorkomen wordt dat langs de rand van het ladingstransportkanaal 3 ongewenste verbindingen tussen naburige in het ladingstransportregister aanwezige ladingspakketten ontstaan. In verband hiermee is de breedte van het uitsteeksel in het algemeen kleiner te kiezen dan tweemaal de breedte van de bij de opslagplaats 13 behorende elektrode 7. Bij voorkeur is de 15 breedte van het uitsteeksel ter plaatse van het betreffende uiteinde van het verbindingskanaal hoogstens gelijk aan de praktisch evenwijdig aan deze breedte gemeten afmeting (meestal de breedte) van de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode, terwijl zeer goede praktische resultaten werden bereikt met een uitsteeksel waarvan de 20 breedte ter plaatse van het uiteinde van het verbindingskanaal hoogstens gelijk was aan de breedte van dit uiteinde van het verbindingskanaal.
Het zal duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden en dat voor de vakman binnen het kader van de uitvinding vele variaties mogelijk zijn. De vervaardi-25 ging van de beschreven voorbeelden kan geheel op gebruikelijke wijze, met aan de vakman bekende bewerkingen en technieken, plaatsvinden. In plaats van silicium kunnen andere halfgeleidermaterialen zoals germanium of ArTT-Bv-verbindingen worden toegepast. Voorts is de uitvinding behalve op ladingstransportinrichtingen van het type met bulk-transport, ook van 30 toepassing op ladingstransportinrichtingen waarin het ladingstransport langs het halfgeleideroppervlak plaatsvindt. Als materiaal voor de isolerende lagen komt behalve siliciumoxyde bijvoorbeeld ook aluminiumoxyde of siliciumnitride in aanmerking waarbij ook mengvormen of dubbellagen van verschillende isolerende materialen kunnen worden gebruikt. De elek-35 troden kunnen uit een geschikt metaal, zoals aluminium, of uit een legering bestaan of uit lagen van verschillende geleidende materialen zijn opgebouwi. Ook kunnen elektroden van polykristallijn of amorf halfgeleidermateriaal worden aangebracht, waarbij dergelijke elektroden 8301715 I * 4.
FHN 10.676 19 indien gewenst over hun gehele dikte of over een deel daarvan kunnen zijn omgezet in of kunnen bestaan uit een geschikt silicide. De aangegeven geleidingstypes kunnen verwisseld warden. De barrièrelaag die de elektroden van de ladingsopslagplaatsen of het verbindingskanaal scheidt kan 5 behalve door een isolerende laag ook door een gelijkrichtende overgang worden gevormd die dan in de keerrichting wordt bedreven.
10 15 20 25 30 35 8301715

Claims (11)

1. Ladingstransportinrichting bevattende een hal fgel ei derl aag en een tot de half geleiderlaag behorend ladingstransportkanaal met een eerste en een tweede langszijde en een elektrosysteem met door een barrierelaag van het ladingstransportkanaal gescheiden elektroden die 5 zich praktisch van langszijde tot langszijde dwars over het ladingstransportkanaal uitstrekken, waarbij tenminste één van deze elektroden een eerste elektrode is, die bij een in het ladingstransportkanaal gelegen eerste opslagplaats behoort en buiten het ladingstransportkanaal een tweede tot de half geleiderlaag behorende opslagplaats, die een bij-10 behorende, door een barrierelaag van deze tweede opslagplaats gescheiden tweede elektrode heeft, aanwezig is, waarbij de eerste en de tweede opslagplaats elk een praktisch rechthoekige onttrek met een lengte en een breedte hebben, welke onttrek althans mede door de betreffende bijbehorende eerste of tweede elektrode is gedefinieerd, waarbij de half-15 geleiderlaag een verbindingskanaal bevat dat van de eerste naar de tweede opslagplaats verloopt en met een door een barrierelaag van het verbindingskanaal gescheiden overdrachtseléktrode bestuurbaar is, welk verbindingskanaal aan de eerste langszijde van het ladingstransportkanaal op de eerste opslagplaats aansluit, waarbij de overdrachtselek-20 trode strookvormig is en praktisch evenwijdig aan de eerste langszijde naast het ladingstransportkanaal gerangschikt is, waarbij door het verbindingskanaal tussen de eerste en de tweede opslagplaats ladingsdragers van de ene naar de andere opslagplaats kunnen worden overgebracht waarbij het verbindingskanaal aan een uiteinde dat aansluit op de ene 25 opslagplaats een breedte heeft die kleiner is dan de lengte en kleiner is dan de breedte van deze ene opslagplaats en waarbij de overdrachts-elektrode van de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode gescheiden is, met het kenmerk, dat de strookvormige over-drachtselektrode ter plaatse van het verbindingskanaal een uitsteeksel 30 heeft, dat tenminste tot praktisch aan de omtrék van de ene opslagplaats reikt.
2. Ladingstransportinrichting volgens conclusie 1, waarbij de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode en de over-drachtselektrode elkaar overlappen, met het kenmerk, dat ter plaatse van 35 de overlapping het uitsteeksel van de overdrachtselektrode op een geringere afstand van het verbindingskanaal ligt dan de bij de ene opslagplaats behorende elektrode.
3. Ladingstransportinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het 8301715 ΡΗΝ 10.676 21 * Η ^ » kenmerk, dat de overdrachtselektrode ook gescheiden van de bij de andere opslagplaats behorende elektrode is aangetracht.
4. Iad ii^stransportinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de overdrachtselektrode ter plaatse van het andere uiteinde 5 van het verbindingskanaal, dat aansluit op de andere opslagplaats eveneens een uitsteeksel heeft, dat tenminste tot praktisch aan de onttrek van deze andere opslagplaats reikt.
5. Ladings transportinrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de overdrachtselektrode en de elektroden van het 10 elektrodasysteemvedeeld over twee niveaus zijn gerealiseerd, waarbij de eerste elektrode nabij het op de eerste opslagplaats aansluitende uiteinde van het verbindingskanaal een verbreding vertoont en waarbij de aan beide zijden aan de eerste elektrode grenzende elektroden van het elektrodensysteem nabij het uiteinde van het verbindingskanaal een ver-15 smalling vertonen die toelaat dat deze aangrenzende elektroden en de overdrachtselektrode met het uitsteeksel in hetzelfde niveau zijn aangebracht.
6. Ladingstransportinrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat de overdrachtselektrode en de elektroden van het 20 elektrodensysteem verdeeld over tenminste drie niveaus zijn gerealiseerd, waarbij de overdrachtselektrode tot een eerste van deze niveaus behoort en de elektroden van het elektrodensysteem van dit eerste niveau gescheiden en over de andere niveaus verdeeld zijn aangebracht.
7. ladingstransportinrichting volgens een of meer der voorgaande 25 conclusies, met het kenmerk, dat het uitsteeksel ter plaatse van het uiteinde van het verbindingskanaal een breedte heeft die hoogstens gelijk is aan de praktisch evenwijdig aan deze breedte gemeten afmeting van de bij de ene opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode.
8. Ladingstransportinrichting volgens een of meer der voorgaande 30 conclusies, met het kenmerk, dat het uitsteeksel ter plaatse van het uiteinde van het verbindingskanaal een breedte heeft die hoogstens gelijk is aan de breedte van dit uiteinde.
9. Ladingstransportinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de tweede opslagplaats gelegen is in 35 een verder ladingstransportkanaal, dat tot de half geleiderlaag behoort, waarbij dit verdere ladingstransportkanaal zich praktisch evenwijdig aan het genoemde ladingstransportkanaal waarin de eerste opslagplaats gelegen is, uitstrekt. 8301715 ♦ V * % PHN 10.676 22
10. Ladingstransportinrichting volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de andere opslagplaats gelegen is in een ladingstransportkanaal, dat tot de half geleiderlaag behoort, waarbij het aan deze andere opslagplaats aansluitende andere uiteinde van het 5 verbindingskanaal een breedte heeft die groter is dan de in de transportinrichting van het laatstgenoemde ladingstransportkanaal gemeten afmeting van de bij de andere opslagplaats behorende eerste of tweede elektrode.
11. Ladingstransportinrichting volgens een of meer der voorgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat het uitsteeksel zich vanaf het strook- vormige deel van de overdrachtselektrode tot over een afstand voorbij de ontrek van de ene opslagplaats uitstrekt, welke afstand hoogstens gelijk is aan ongeveer de halve breedte van het verbindingskanaal ter plaatse van het qp de ene opslagplaats aansluitende ene uiteinde. 15 20 25 30 35 8301715
NL8301715A 1983-05-13 1983-05-13 Ladingstransportinrichting. NL8301715A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8301715A NL8301715A (nl) 1983-05-13 1983-05-13 Ladingstransportinrichting.
DE8484200672T DE3465552D1 (en) 1983-05-13 1984-05-10 Charge transfer device
CA000454063A CA1228426A (en) 1983-05-13 1984-05-10 Charge transfer device
EP84200672A EP0125732B1 (en) 1983-05-13 1984-05-10 Charge transfer device
JP59096311A JPS59218700A (ja) 1983-05-13 1984-05-14 電荷転送装置
US07/008,112 US4691218A (en) 1983-05-13 1987-01-23 Charge transfer device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8301715 1983-05-13
NL8301715A NL8301715A (nl) 1983-05-13 1983-05-13 Ladingstransportinrichting.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8301715A true NL8301715A (nl) 1984-12-03

Family

ID=19841856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8301715A NL8301715A (nl) 1983-05-13 1983-05-13 Ladingstransportinrichting.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4691218A (nl)
EP (1) EP0125732B1 (nl)
JP (1) JPS59218700A (nl)
CA (1) CA1228426A (nl)
DE (1) DE3465552D1 (nl)
NL (1) NL8301715A (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2508668B2 (ja) * 1986-11-10 1996-06-19 ソニー株式会社 電荷転送装置
CN1031156A (zh) * 1987-07-10 1989-02-15 菲利浦光灯制造公司 电荷耦合器件
US5286669A (en) * 1989-07-06 1994-02-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state imaging device and method of manufacturing the same
US5196719A (en) * 1990-05-14 1993-03-23 Nec Corporation Solid-state image pick-up device having electric field for accelerating electric charges from photoelectric converting region to shift register
JP2697246B2 (ja) * 1990-05-14 1998-01-14 日本電気株式会社 固体撮像素子
EP0485125B1 (en) * 1990-11-09 1996-07-10 Matsushita Electronics Corporation Charge transfer device, process for its manufacture, and method driving the device
JP3467918B2 (ja) * 1995-08-04 2003-11-17 ソニー株式会社 固体撮像素子の製造方法及び固体撮像素子
US7091703B2 (en) 2004-03-04 2006-08-15 American Superconductor Corporation Dynamic reactive compensation system and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7510311A (nl) * 1975-09-02 1977-03-04 Philips Nv Ladingsoverdrachtinrichting.
US4125786A (en) * 1977-08-19 1978-11-14 General Electric Company Charge transfer memory apparatus
US4125785A (en) * 1978-02-16 1978-11-14 General Electric Company Charge transfer memory apparatus
US4376897A (en) * 1980-06-25 1983-03-15 International Business Machines Corp. Low voltage serial to parallel to serial charge coupled device
US4380056A (en) * 1980-10-10 1983-04-12 Hughes Aircraft Company Charge coupled device focal plane with serial register having interdigitated electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59218700A (ja) 1984-12-08
US4691218A (en) 1987-09-01
CA1228426A (en) 1987-10-20
JPH036658B2 (nl) 1991-01-30
EP0125732A1 (en) 1984-11-21
DE3465552D1 (en) 1987-09-24
EP0125732B1 (en) 1987-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4028716A (en) Bulk channel charge-coupled device with blooming suppression
US4012759A (en) Bulk channel charge transfer device
CA1128649A (en) Imaging devices
US4878102A (en) Charge-coupled device
NL8301715A (nl) Ladingstransportinrichting.
US4110777A (en) Charge-coupled device
NL8800627A (nl) Ladingsgekoppelde inrichting.
NL8301629A (nl) Halfgeleiderinrichting.
NL8700282A (nl) Ladingsgekoppelde inrichting en camera voorzien van een dergelijke inrichting.
NL8005673A (nl) Veldeffecttransistor en werkwijze ter vervaardiging van een dergelijke veldeffecttransistor.
US4757365A (en) CCD image sensor with substantially identical integration regions
US6586784B1 (en) Accumulation mode clocking of a charge-coupled device
US4207477A (en) Bulk channel CCD with switchable draining of minority charge carriers
NL8102719A (nl) Halfgeleiderinrichting omvattende een 4-phasen ccd.
US7446353B2 (en) Solid-state imaging apparatus and charge transfer apparatus
GB2097186A (en) Charge-coupled device
NL8304035A (nl) Blooming ongevoelige beeldopneeminrichting en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
NL8600185A (nl) Ladingsgekoppelde inrichting.
NL8000999A (nl) Ladingsgekoppelde beeldopneeminrichting en werkwijze ter vervaardiging daarvan.
GB1577653A (en) Chargecoupled devices
IE53816B1 (en) Charge-transfer device
US5005062A (en) Image sensor device of the frame transfer type
EP0457271B1 (en) A charge transfer device
NL8401312A (nl) Ladingsgekoppelde inrichting.
US5223727A (en) Charge-coupled device having an improved electrode structure

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed