[发明专利]耗尽型MOS晶体管以及充电布置

说明书

技术领域

本发明涉及一种耗尽型晶体管以及一种具有耗尽型晶体管的充电布置。

背景技术

在一些电子电路应用中，需要为比如电容器的电荷存储元件充电，直到所述电荷存储元件两端的电压达到给定阈值电压为止。用于为电荷存储元件充电的充电电路可以包括耗尽型MOS晶体管，其漏极-源极路径与电荷存储元件串联连接并且其栅极端子连接到参考电势的端子，其中带有所述耗尽型MOS晶体管和所述电荷存储元件的串联电路被连接在供电电压端子之间。当处在这样的布置中时，电荷存储元件被放电，也就是说此时所述电荷存储元件两端的电压为零，并且当在所述供电端子之间施加供电电压时，充电过程开始，其导致电荷存储元件两端的电压增大。当电荷存储元件两端的电压增大时，耗尽型MOS晶体管的栅极－源极电压改变，其中当所述栅极－源极电压达到其夹断电压时，所述耗尽型MOS晶体管关断（夹断）。在这样的应用中，栅极电极的参考电势和晶体管的夹断电压被选择或调节成使得当达到电荷存储元件两端的所期望的电压时所述晶体管夹断。

耗尽型MOS晶体管包括通过栅极电介质彼此介电绝缘的沟道区和栅极电极。所述沟道区是在n型晶体管中是n掺杂的而在p型晶体管中是p掺杂的。在n型晶体管中，多数电荷载流子是电子而少数电荷载流子是空穴，而在p型晶体管中，多数电荷载流子是空穴而少数电荷载流子是电子。在这两种类型的耗尽型晶体管中，少数电荷载流子可以在所述沟道区中积聚。这些少数电荷载流子例如是通过热电荷载流子生成而生成的。在沟道区中积聚的少数电荷载流子可能影响耗尽型晶体管的夹断电压。在最坏情况下，少数电荷载流子可能竟会防止耗尽型晶体管关断。

因此，需要一种根据其设定的夹断电压可靠地接通及关断的耗尽型晶体管。

发明内容

第一方面涉及一种耗尽型晶体管，其包括：第一导电类型的源极区和漏极区；布置在源极区与漏极区之间的第一导电类型的沟道区；以及被布置成邻近沟道区并且通过栅极电介质与沟道区介电绝缘的第一栅极电极。所述耗尽型晶体管还包括第二导电类型的第一放电区，其被布置成远离源极区并邻近栅极电极并且电耦合到参考电势的端子。

第二方面涉及一种包括增强型晶体管的集成电路，所述增强型晶体管具有漂移区和漂移控制区，所述漂移控制区被布置成邻近漂移区并且通过漂移控制区电介质与漂移区电绝缘。所述集成电路还包括耦合到漂移控制区的电容性电荷存储元件以及耦合到所述电荷存储元件的充电电路。所述充电电路包括耗尽型晶体管，所述耗尽型晶体管具有：第一导电类型的源极区和漏极区；布置在源极区与漏极区之间的第一导电类型的沟道区；被布置成邻近沟道区并且通过栅极电介质与沟道区介电绝缘的第一栅极电极；以及第二导电类型的第一放电区，被布置成远离源极区并邻近栅极电极并且电耦合到参考电势的端子。

通过阅读下面的详细描述并且查看附图，本领域技术人员将认识到附加特征和优点。

附图说明

现在将参照附图来解释实例。附图用来图示基本原理，使得仅仅图示了对于理解基本原理所必要的方面。附图不是按比例绘制的。在附图中，相同的参考字符表示相似的特征。

图1示意性地图示了穿过根据第一实施例的耗尽型晶体管的垂直截面。

图2示意性地图示了穿过根据第二实施例的耗尽型晶体管的垂直截面。

图3图示了具有耗尽型晶体管和电容性电荷存储元件的充电电路的电路图。

图4示出了图示图3的充电电路的操作原理的时序图。

图5示意性地图示了穿过根据第三实施例的耗尽型晶体管的垂直截面。

图6示意性地图示了穿过根据第一实施例的具有条状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图7示意性地图示了穿过根据第二实施例的具有条状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图8示意性地图示了穿过根据第三实施例的具有条状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图9图示了穿过具有环状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图10图示了穿过根据另一个实施例的具有环状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图11图示了穿过具有螺旋状栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。

图12图示了穿过具有两个栅极电极的耗尽型晶体管的垂直截面。

图13图示了根据另一个实施例的具有耗尽型晶体管和电容性电荷存储元件的充电电路的电路图。

图14图示了穿过根据第一实施例的具有两个栅极电极的耗尽型晶体管的水平截面。