[发明专利]具有降低的二极管阈值电压和开态电阻的切换电容器电荷泵

权利要求书

1.一种包括基于二极管的Dickson电荷泵的结构，所述基于二极管的Dickson电荷泵被配置为使用独立的多栅极器件，以在充电和泵浦阶段期间降低多个晶体管二极管的阈值电压，所述结构还包括：

第一反相器，具有第一输出，所述第一输出被经由第一电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第二级和第三级之间的第二节点和被经由第二电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第四级和第五级之间的第四节点；以及

第二反相器，具有第二输出，所述第二输出被经由第三电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第一级和所述第二级之间的第一节点和被经由第四电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的所述第三级和所述第四级之间的第三节点，

其中所述电荷泵的第一级的晶体管二极管的背栅极被采用所述第一反相器输出的切换时钟电压偏置，所述第一级的晶体管二极管的前栅极被采用所述电荷泵的输入电压偏置，所有后续级中的后续晶体管二极管的背栅极被采用为该后续晶体管二极管的前栅极电压所产生的相同的切换电压偏置，

其中所述后续晶体管二极管是全耗尽绝缘体上硅NFET器件。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述独立的多栅极器件是所述全耗尽绝缘体上硅NFET器件。

3.根据权利要求2所述的结构，其中，所述全耗尽绝缘体上硅NFET器件包括源极和漏极，所述源极和所述漏极通过绝缘层与衬底的阱隔离。

4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述基于二极管的Dickson电荷泵包括多个级联的Villard倍增器和峰值检测器。

5.根据权利要求4所述的结构，其中，所述多个级联的Villard倍增器之后是所述峰值检测器。

6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述电荷泵被配置为使用所述独立的多栅极器件，以在保持阶段期间将所述多个晶体管二极管的所述阈值电压返回到比在所述充电和泵浦阶段期间的所述多个晶体管二极管的所述阈值电压更高的电压。

7.一种包括基于二极管的Dickson电荷泵的结构，所述基于二极管的Dickson电荷泵配置为使用全耗尽绝缘体上硅结构，以在充电和泵浦阶段期间降低多个晶体管二极管的阈值电压，所述结构还包括：

第一反相器，具有第一输出，所述第一输出被经由第一电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第二级和第三级之间的第二节点和被经由第二电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第四级和第五级之间的第四节点；以及

第二反相器，具有第二输出，所述第二输出被经由第三电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的第一级和所述第二级之间的第一节点和被经由第四电容器连接到所述基于二极管的Dickson电荷泵的所述第三级和所述第四级之间的第三节点，

其中所述基于二极管的Dickson电荷泵的第一级的晶体管二极管的背栅极被采用所述第一反相器输出的切换时钟电压偏置，所述第一级的晶体管二极管的前栅极被采用所述电荷泵的输入电压偏置，

所有后续级中的后续晶体管二极管的背栅极被采用为该后续晶体管二极管的前栅极电压所产生的相同的切换电压偏置，

其中所述后续晶体管二极管是全耗尽绝缘体上硅NFET器件。

8.根据权利要求7所述的结构，其中，所述全耗尽绝缘体上硅结构包括源极和漏极，所述源极和所述漏极通过绝缘层与衬底的阱隔离。

9.根据权利要求7所述的结构，其中，所述基于二极管的Dickson电荷泵包括多个级联的Villard倍增器，所述多个级联的Villard倍增器之后是峰值检测器。

10.根据权利要求7所述的结构，其中，所述基于二极管的Dickson电荷泵被配置为使用所述全耗尽绝缘体上硅结构，以在保持阶段期间将所述多个晶体管二极管的所述阈值电压返回到比在所述充电和泵浦阶段期间的所述多个晶体管二极管的所述阈值电压更高的电压。