Комплементарный транзистор

(51)7 01 29/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(76) Алдамжаров Казбек Бахитович Туякбаев Альтай Альшерович Туякбаев Султан Альтаевич Туякбаев Данияр Алтайевич Комплементарный полевой транзистор, содержащий р-канальный и -канальный транзисторы, у которых стоки и затворы попарно соединены. Новым является то, что вместо МОП транзисторов установлены полевые транзисторы с управляющими р- переходами, из которых -канальный с нормально закрытым каналом, а р-канальный с нормально открытым каналом, причем подаваемый на их общий затвор положительный импульс не должен превышать напряжения открытия р- перехода -канального транзистора. 14587 Изобретение относится к области электроники,а именно к транзисторам. Известен полевой МОП транзистор, содержащий затвор, исток, сток и подложку (Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М. Советское радио, 1980, с. 221-222). Основной недостаток данного транзистора состоит в сравнительно низкой его радиационной стойкости за счет накопления при облучении в окисле кремния положительного заряда. Наиболее близким техническим решением является комплементарная МОП транзисторная структура, т.е. комплементарный полевой МОП транзистор, содержащий р-канальный и -канальный МОП транзисторы, стоки и затворы которых соединены(Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. М. Советское радио, 1980, с. 223 - 224). Данные транзисторы, являющиеся одними из наиболее энергоэкономичных, имеют недостаток,состоящий в сравнительно низкой их радиационной стойкости. Настоящим изобретением решается задача повышения радиационной стойкости комплементарных транзисторов, при сохранении достаточно высокой энергоэкономичности. Это достигается тем, что в комплементарном полевом транзисторе, содержащем р-канальный и канальный транзисторы, у которых стоки и затворы попарно соединены, согласно предлагаемому изобретению, вместо МОП транзисторов установлены полевые транзисторы с управляющими р- переходами, из которых -канальный с нормально закрытым каналом, а р-канальный с нормально открытым каналом, причем подаваемый на их общий затвор положительный импульс не должен превышать напряжения открытия р- перехода -канального транзистора. Сущность изобретения состоит в том, что в предлагаемом транзисторе вместо комплементарных МОП транзисторов используются комплементарные полевые транзисторы с управляющими рпереходами, радиационная стойкость которых выше даже чем у биполярных транзисторов. В настоящее время есть интегральные схемы, имеющие напряжение питания в пределах 1 В. При таком питании амплитуда импульсов на выходе переключательных схем не превышает 1 В, вернее, их амплитуда будет несколько меньше 1 В. Поэтому, если структуру предлагаемого транзистора изготовить на основе арсенида галлия, то можно ожидать, что, при подаче на затвор -канального транзистора положительного напряжения в пределах 0,8 В, управляющий р- переход этого транзистора не откроется, т.е. не нарушаться условия для правильной работы полевых транзисторов. Другими словами, толщина управляющего р- перехода уменьшится, из-за чего канальный полевой транзистор приоткрывается, а в р-канальном полевом транзисторе толщина управляющего р- перехода увеличивается и поэтому он закрывается. Для осуществления последнего необходимо, чтобы толщина канала р-канального транзистора была в достаточной степени тонкой, чтобы 2 транзистор мог закрыться при подаче напряжения 0,8 В. Следует отметить, что -канальный и рканальный полевые транзисторы можно изготавливать на основе фосфида галлия или других материалах. В этом случае напряжение питания можно поднять до 2 В или до 2,5 В, в зависимости от того, при каком напряжении открываются те или иные переходы. Последнее говорит о том, что вариантов изготовления может быть много, но суть предлагаемого изобретения состоит, именно, в самой комплементарной транзисторной структуре, т.е. в комплементарном полевом транзисторе, который, с одной стороны, обеспечивает энергоэкономичность, а с другой стороны, высокую радиационную стойкость. Если создавать микросхемы с напряжением питания в пределах 0,5-0,7 В, то вышеуказанные структуры можно будет изготавливать на основе кремния и,следовательно, они будут еще и дешевыми. Суть предлагаемого изобретения можно пояснить с помощью фиг. 1, на которой приведена структура комплементарного полевого транзистора. На данном рисунке показаны -канальный и рканальный транзисторы. При этом последний можно изготовить в кармане р-типа, который создают в эпитаксиальной пленке -типа, которую, в свою очередь, наращивают на пластине р-типа. Таким образом, каждый транзистор получается изолированным р- переходами. При этом -канальный транзистор нормально закрытый, а р-канальный нормально открытый, т.е. при сигнале на входе (затворе) 0 -канальный транзистор должен быть закрыт, а р-канальный - открыт. При сигнале на входе, равном 1, -канальный транзистор приоткрывается, а р-канальный - закрывается, так как его управляющий р- переход в этой ситуации расширяется, а переход -канального транзистора сужается. Следует отметить, что работоспособность предлагаемой структуры была исследована экспериментально. Тестовые структуры изготавливались на основе арсенида галлия. При этом -канальный транзистор изготовили нормально закрытым, а рканальный - нормально открытым. Принципиальная электронная схема получаемого инвертора приведена на фиг. 2. На вход данной структуры подавали импульсы с амплитудой 0,8 В. Напряжение питания равнялось 0,9 В. Исследования показали работоспособность инвертора на предлагаемом комплементарном полевом транзисторе, а облучение на электронном ускорителе показало высокую радиационную стойкость, примерно на 3 порядка превышающую радиационную стойкость комплементарных МОП транзисторов. Энергоэкономичность предлагаемогокомплементарного полевого транзистора также высокая, так как в любой ситуации один из транзисторов закрыт, в то время как второй транзистор открыт. Таким образом, у предлагаемого комплементарного полевого транзистора более высокая радиационная стойкость при достаточно высокой энергоэкономичности. 14587 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Комплементарный транзистор, содержащий рканальный и -канальный транзисторы, у которых стоки и затворы попарно соединены, отличающий ся тем, что применены полевые транзисторы с управляющими р- переходами, из которых канальный с нормально закрытым каналом, а рканальный с нормально открытым каналом.