Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


SU1097139A1 - Field-effect transistors - Google Patents

Field-effect transistors
Download PDF

Info

Publication number
SU1097139A1
SU1097139A1SU813370210ASU3370210ASU1097139A1SU 1097139 A1SU1097139 A1SU 1097139A1SU 813370210 ASU813370210 ASU 813370210ASU 3370210 ASU3370210 ASU 3370210ASU 1097139 A1SU1097139 A1SU 1097139A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
source
drain
power consumption
areas
substrate
Prior art date
Application number
SU813370210A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Овчаренко
М.А. Портнягин
Original Assignee
Организация П/Я А-1889
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 Организация П/Я А-1889filedCriticalОрганизация П/Я А-1889
Priority to SU813370210ApriorityCriticalpatent/SU1097139A1/en
Application grantedgrantedCritical
Publication of SU1097139A1publicationCriticalpatent/SU1097139A1/en

Links

Classifications

Landscapes

Abstract

Translated fromRussian

ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР Q изолированным электродом затвора, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в которой сформированы высоколегированные области стока, истока второго типа проводимости , которые соединены областью канала -то го же типа проводимости, концентраци  основных носителей в которой меньше, чем в област х истока и стока, и расположенной под диэлектриком , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потребл емой мощности, электрод затвора выполнен в форме гребенки, между зубцами кото рой сформированы области, аналогичные област м стока и истока. СО соThe FIELD TRANSISTOR Q is an insulated gate electrode containing a semiconductor substrate of the first conductivity type, in which high-alloyed drain areas are formed, a source of the second conductivity type, which are connected by a channel area of the same conductivity type, the concentration of the main carriers is lower than in the source areas and drain, and located under the dielectric, characterized in that, in order to reduce power consumption, the gate electrode is made in the form of a comb, between which teeth are formed region similar regions of the source and drain. CO with

Description

Translated fromRussian

1 10 Изобретение относитс  к полупроводниковым приборам, в частности, МДП-транзисторам с обеднением, нашед шим широкое применение в полупроводниковых интегральных схемах, используемых в вычислительной технике, автоматике . Дл  улучшени  соотношени  между потребл емой мощностью и быстродействием микросхем в качестве нагрузок широко используют МДП-транзисторы с обеднением. При необходимости переда чи через такие транзисторы высоких напр жений (более 25 В) дл  з меньшени  потребл емой мощности используют высокоомные полупроводниковые подлож ки, малую толщину подзатворного диэлектрика с высокой диэлектрической проницаемостью дл  обеспечени  малого коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение. Дл  уменьшени  потребл емой мощности нагрузку выбирают высокоомной, что достигаетс  путем использовани  МДП-транзисторов с большой длиной и малой шириной канала. Дл  увеличени  сопротивлени  нагрузки область канала легируют примесью того же типа проводимости, что и полупроводникова  подложка, или размещают аналогичный диффузионный слой под областью встроенного канала Но из-за увеличени  коэффициента вли  ни  подложки на пороговое напр жение такие транзисторы не пригодны дл  передачи высокого уровн  напр жени . Известна конструкци  МДП-транзистора с обеднением с малой шириной ка нала. Но из-за усложнени  технологии изготовлени  така  конструкци  не на ла широкого применени  при производстве интегральных схем. В известных устройствах в качестве нагрузки используютс  МДП-транзис торы с обогащением, затворы которых соединены со стоком и с шиной питани и МДП-транзистор с обеднением, затво которого соединен с истоком и с выхо дом инвертора, сток - с истоком МДПтранзистора с обогащением. ( Основным недостатком такой нагруз ки  вл етс  неполна  передача напр жени  на величину, равную пороговому напр жению МДП-транзистора, с учетом обратного смещени  по подложке. Этот недостаток устран етс  в сос тавной нагрузке в виде двух последо92 вательно включенных МДП-транзисторов с обеднением, затвор и исток каждого из которых соединены между собой. Через такую нагрузку передача напр жени  осуществл етс  без потерь, основной недостаток - больша  потребл ема  мощность, так как при минимальном напр жении между затвором, истоком и подложкой дл  одного транзистора другой транзистор смещен только по подложке, а дл  уменьшени  потребл емой мощности используют длиннокан .альные МДП-транзисторы, имеющие большое значение коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение. В качестве нагрузок может быть использовано несколько последовательно включенных МДП-транзистрров с обеднением , затвор и исток каждого транзистора соединены между собой. Недостатком такой нагрузки  вл етс  больша  потребл ема  мощность. При минимальном напр жении между истоком, затвором и подложкой дл  последнего транзистора остальные транзисторы смещены только по подложке, так как затворы соединены с соответствующими истоками, а дл  уменьшени  потребл емой мощности используют длинноканальные МДП-транзисторы. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  полевой транзистор с изолированным электродом затвора, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в которой сформированы высоколегированные области стока, истока второго типа проводимости, которые соединены областью канала того же типа проводимости , концентраци  основных носителей в которой меньше, чем в област х истока и стока, и расположенной под диэлектриком. Из-за большого коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение этих транзисторов дл  п-канальных транзисторов выбирают пороговые напр жени  низкими. Это приводит к большой потребл емой ими мощности в режиме малой разности потенциалов между истоком, затвором, подложкой. Из-за ограничени  возможности уменьшени  ширины канала дл  такого транзистора нельз  уменьшать длину канала дл  уменьшени  коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение . 310 Поэтому недостатком таких транзисторов  вл етс  больша  потребл ема  им мощность из-за большого коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение, обусловленное необходимостью использовани  канала большой длины. Целью изобретени   вл етс  уменьшение .потребл емой мощности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном полевом транзисторе с изолированным электродом затвора , содержащем полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в которой сформированы высоколегированные области стока, истока второго типа проводимости, которые соединены областью канала того же типа проводи- мости, концентраци  основных носителей , в которой меньше, чем в област х истока и стока, и расположенной под диэлектриком, электрод затвора выполнен в форме гребенки,- между, зубцами которой сформированы области аналоги ные област м стока и истока. 94 На фиг. 1 изображен полевой транзистор в разрезе; а на фиг. 2 - в плане. Транзистор содержит подложку 1, области истока, стока 2, 3, область канала 4, области 5, аналогичные област м стока и истока, полевой диэлектрик 6, электрод затвора 7. За счет использовани  последовательно включенных короткоканальных МДП-транзисторов с обеднением е общим затворов вместо длинноканального МДПтранзистора обеспечиваетс  уменьшение коэффициента вли ни  подложки на пороговое напр жение транзистора. Кроме того, при минимальном напр жении между, областью истока, затвором и подложкой остальные составные транзисторы смещены не только по под ложке, но и по затвору. Это позвол ет уменьшить потребл емую мощность при передаче высокого напр жени  через МДП-транзистор с обеднением. Использование изобретени  позволит создавать полевые транзисторы с уменьшенной потребл емой мощностью при передаче высокого напр жени .1 10 The invention relates to semiconductor devices, in particular, to depleted MOSFET transistors, which are widely used in semiconductor integrated circuits used in computer technology, automation. To improve the ratio between power consumption and chip performance, MOSFET transistors are widely used as loads. If it is necessary to transfer through such high-voltage transistors (more than 25 V), high-resistance semiconductor substrates with a small dielectric gate thickness with a high dielectric constant are used for a lower power consumption to ensure a small effect of the substrate on the threshold voltage. To reduce the power consumption, the load is chosen as high resistance, which is achieved by using MOSFETs with a large length and a small channel width. To increase the load resistance, the channel region is doped with an admixture of the same type of conductivity as the semiconductor substrate, or a similar diffusion layer is placed under the embedded channel region. But due to an increase in the substrate influence factor on the threshold voltage, these transistors are not suitable for transmitting a high voltage level. . The known construction of a depleted MOSFET with a small channel width. But due to the complexity of the technology of manufacturing such a structure is not widely used in the manufacture of integrated circuits. In known devices, an enrichment MOS transistor, the gates of which are connected to the drain and the power supply bus and a depleted MOS transistor, the gate of which is connected to the source and the output of the inverter, and the drain to the source of an MIS transistor with enrichment, are used as a load. (The main disadvantage of such a load is the incomplete transfer of voltage by an amount equal to the threshold voltage of the MIS transistor, taking into account the reverse bias on the substrate. This disadvantage is eliminated in the composition of the load in the form of two successively depleted MOS transistors, the gate and the source of each of which are interconnected.Through such a load, the voltage is transmitted without loss, the main drawback is the high power consumption, since at the minimum voltage between the gate, the source and For one transistor, the other transistor is biased only on the substrate, and to reduce power consumption, long-channel MOS transistors, which have a large value of the substrate’s influence on the threshold voltage, are used. Several MIS transistors can be used as loads the depletion, the gate and the source of each transistor are interconnected.The disadvantage of such a load is the high power consumption. At the minimum voltage between the source, gate and the substrate for the last transistor, the remaining transistors are only displaced across the substrate, since the gates are connected to the corresponding sources, and long-channel MOS transistors are used to reduce the power consumption. The closest in technical essence is a field-effect transistor with an insulated gate electrode containing a semiconductor substrate of the first conductivity type, in which high-alloyed drain areas, a source of the second conductivity type, which are connected by a channel area of the same conductivity type, are formed; in the source and drain areas, and located under the dielectric. Due to the large effect of the substrate on the threshold voltage of these transistors, for the n-channel transistors, the threshold voltages are chosen to be low. This leads to a large power consumption in the mode of small potential difference between the source, gate, and substrate. Because of the limitation of the possibility of reducing the channel width for such a transistor, it is not possible to reduce the channel length to reduce the effect of the substrate on the threshold voltage. 310 Therefore, the disadvantage of such transistors is the high power consumption due to the large effect of the substrate on the threshold voltage, due to the need to use a long channel. The aim of the invention is to reduce power consumption. The goal is achieved by the fact that in a well-known field-effect transistor with an insulated gate electrode containing a semiconductor substrate of the first conductivity type, in which high-alloyed drain regions, the source of the second conductivity type, which are connected by the channel of the same conductivity, are which is smaller than in the source and drain areas, and located under the dielectric, the gate electrode is made in the form of a comb, between which the teeth of which are formed other areas of runoff and source. 94 FIG. 1 shows a sectional transistor; and in fig. 2 - in the plan. The transistor contains a substrate 1, source areas, drain 2, 3, channel 4 area, areas 5, similar drain and source areas, field dielectric 6, gate electrode 7. Due to the use of series-connected short-channel MOS transistors with depletion of e common gates instead of A long-channel MDPtransistor reduces the influence of the substrate on the threshold voltage of the transistor. In addition, at the minimum voltage between the source area, the gate, and the substrate, the remaining composite transistors are displaced not only along the substrate, but also along the gate. This makes it possible to reduce power consumption in the transmission of high voltage through a depleted MOSFET. The use of the invention will allow the creation of field-effect transistors with reduced power consumption during the transmission of high voltage.

Claims (1)

Translated fromRussian
ПОЛЕВОЙ ТРАНЗИСТОР ς изолированным электродом затвора, содержащий полупроводниковую подложку первого типа проводимости, в которой сфор- мированы высоколегированные области стока, истока второго типа проводимости, которые соединены областью канала· того же типа проводимости, концентрация основных носителей в которой меньше, чем в областях истока и стока, и расположенной под диэлектриком, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, электрод затвора выполнен в форме гребенки, между зубцами которой сформированы области, аналогичные областям стока и истока.FIELD TRANSISTOR ς an insulated gate electrode containing a semiconductor substrate of the first type of conductivity, in which highly doped drain areas are formed, the source of the second type of conductivity, which are connected by a channel region of the same type of conductivity, the concentration of the main carriers in which is lower than in the source and drain, and located under the dielectric, characterized in that, in order to reduce power consumption, the gate electrode is made in the form of a comb, between the teeth of which a region is formed ty, similar to the areas of runoff and source._SUm 1097139_SUm 10971391 ' 109711 '10971
SU813370210A1981-12-181981-12-18Field-effect transistorsSU1097139A1 (en)

Priority Applications (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
SU813370210ASU1097139A1 (en)1981-12-181981-12-18Field-effect transistors

Applications Claiming Priority (1)

Application NumberPriority DateFiling DateTitle
SU813370210ASU1097139A1 (en)1981-12-181981-12-18Field-effect transistors

Publications (1)

Publication NumberPublication Date
SU1097139A1true SU1097139A1 (en)1987-04-15

Family

ID=20988166

Family Applications (1)

Application NumberTitlePriority DateFiling Date
SU813370210ASU1097139A1 (en)1981-12-181981-12-18Field-effect transistors

Country Status (1)

CountryLink
SU (1)SU1097139A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US5151759A (en)*1989-03-021992-09-29Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold silicon-on-insulator field effect transistor
US5369295A (en)*1992-01-281994-11-29Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold field effect transistor with reduced gate and diffusion capacitance
US5440160A (en)*1992-01-281995-08-08Thunderbird Technologies, Inc.High saturation current, low leakage current fermi threshold field effect transistor
US5525822A (en)*1991-01-281996-06-11Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold field effect transistor including doping gradient regions
US5543654A (en)*1992-01-281996-08-06Thunderbird Technologies, Inc.Contoured-tub fermi-threshold field effect transistor and method of forming same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 2911726, кл. Н 01 L 29/78, опублик. 1978. Пате.нт US № 3945031, кл. 35-23, опублик. 1976..*

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication numberPriority datePublication dateAssigneeTitle
US5151759A (en)*1989-03-021992-09-29Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold silicon-on-insulator field effect transistor
US5525822A (en)*1991-01-281996-06-11Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold field effect transistor including doping gradient regions
US5369295A (en)*1992-01-281994-11-29Thunderbird Technologies, Inc.Fermi threshold field effect transistor with reduced gate and diffusion capacitance
US5374836A (en)*1992-01-281994-12-20Thunderbird Technologies, Inc.High current fermi threshold field effect transistor
US5440160A (en)*1992-01-281995-08-08Thunderbird Technologies, Inc.High saturation current, low leakage current fermi threshold field effect transistor
US5543654A (en)*1992-01-281996-08-06Thunderbird Technologies, Inc.Contoured-tub fermi-threshold field effect transistor and method of forming same

Similar Documents

PublicationPublication DateTitle
KR930003557B1 (en)Transmission gate
US4451744A (en)Monolithic integrated reference voltage source
JPS5493981A (en)Semiconductor device
SU1097139A1 (en)Field-effect transistors
KR900701045A (en) Integrated circuit with latch-up prevention circuit using complementary MOS circuit technology
JPS6043693B2 (en) drive circuit
KR890017769A (en) Semiconductor device and manufacturing method
KR890009000A (en) Digital integrated circuits
US4142197A (en)Drain extensions for closed COS/MOS logic devices
JPS56110264A (en)High withstand voltage mos transistor
JPH0832068A (en) Semiconductor device
JPS57180177A (en)Semiconductor device
JPS54101680A (en)Semiconductor device
JPS56164568A (en)Semiconductor device
JPS56150858A (en)Semiconductor device and manufacture thereof
Anand et al.Novel pn junction polysilicon dual-gate mosfet for analogue applications
JPS5723271A (en)Field effect transistor
JPH0590515A (en) Voltage transfer circuit
JPS6461059A (en)Semiconductor device
JPH0720929Y2 (en) High voltage semiconductor device
JPS5720475A (en)Negative resistance element
JPS62264654A (en)Double diffusion complementary-type mosfet integrated circuit
JPH1168108A (en)Semiconductor device
KR910016095A (en) Insulated Gate Integrated Circuit
GB1312299A (en)Insulated gate semiconductor device

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp