КРИСТАЛЛ КОММУТАТОРА НА МОП-ТРАНЗИСТОРАХ

Полезная модель относится к электронной технике и может быть использована для коммутации сигналов в электронной аппаратуре.
Известны прототипы кристаллов коммутаторов на МОП-транзисторе, состоящие из полупроводниковой структуры со сформированными в ней областями стока, истока, затвора. Контакт к стоку находится с обратной стороны кристалла, контакты к истоку и затвору находятся на верхней стороне кристалла (International Rectifier Product Digest, 47th Edition, 1995 год). Недостатком существующей конструкции является то, что один кристалл способен коммутировать сигналы одной полярности. Это свойство определяется наличием диода, образуемого областями стока и истока.
Имеется ряд применений, в которых необходимо коммутировать сигналы как положительной, так и отрицательной полярности. Это такие применения, как телекоммуникационная техника, аналоговые коммутаторы, коммутация цепей переменного тока и другие. Очевидно, что описанные выше прототипы кристаллов коммутаторов не могут выполнять эту функцию. Таким образом существует необходимость в создании кристалла коммутатора на МОП-транзисторе, способного коммутировать сигналы любой полярности.
Цель настоящей полезной модели - расширение функциональных возможностей кристалла коммутатора на МОП-транзисторе.
Указанная цель достигается тем, что кристалл коммутатора выполнен в виде полупроводниковой структуры, состоящей из областей истока и затвора первого МОП-транзистора, областей истока и затвора второго МОП-транзистора, расположенных на планарной поверхности кристалла, области стока общей с первым и вторым МОП-транзисторами, контактных площадок, первая и вторая из которых соединены с истоком первого МОП-транзистора, третья и четвертая соединены с истоком второго МОП-транзистора, пятая соединена с затвором первого МОП-транзистора, шестая соединена с затвором второго МОП-транзистора, седьмая соединена с общим стоком.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков является расширение функциональных возможностей кристалла коммутатора на МОП-транзисторах.
Конструкция кристалла коммутатора на МОП-транзисторах в разрезе поясняется Фиг. 1
На Фиг. 2 показан внешний вид кристалла коммутатора на МОП-транзисторах
На Фиг. 3 показана электрическая схема коммутатора на МОП-транзисторах
Кристалл коммутатора на МОП-транзисторах содержит n+-структуру 1, эпитаксиальную n-структуру 2, р-структуры кармана 3 первого МОП-транзистора, n+-структуры истока 4 первого МОП-транзистора, затвор 5 первого МОП-транзистора, контакты 6 к структурам истока первого МОП-транзистора, р-структуры кармана 7 второго МОП-транзистора, n+-структуры истока 8 второго МОП-транзистора, затвор 9 второго МОП-транзистора, контакты 10 к структурам истока второго МОП-транзистора, контакт 11 к общему стоку обоих МОП-транзисторов. На Фиг. 2 показан внешний вид кристалла коммутатора на МОП-транзисторах, где изображены контактные площадки 12 истока первого МОП-транзистора, контактные площадки 13 затвора первого МОП-транзистора, контактные площадки 14 истока второго МОП-транзистора, контактные площадки 15 затвора второго МОП-транзистора.
Кристалл коммутатора на МОП-транзисторах работает следующим образом. При отсутствии напряжения на переходах затвор-исток первого и второго МОП-транзисторов оба транзистора оказываются запертыми и протекание тока при приложении напряжения между истоком первого МОП-транзистора и истоком второго МОП-транзистора не происходит при любой полярности напряжения на истоках МОП-транзисторах. Это объясняется следующим образом. При положительной полярности коммутируемого напряжения на истоках 6 первого МОП-транзистора и отрицательной полярности коммутируемого напряжения на истоках 10 второго МОП - транзистора диод, образуемый переходом р-карман-n-сток первого транзистора, оказывается включенным в прямом направлении, но диод, образуемый переходом р-карман-n-сток второго транзистора, оказывается включенным в обратном направлении и при этом протекания тока не происходит. Те же рассуждения можно применить и для полярности коммутируемого напряжения при котором на истоки 10 второго МОП-транзистора подается напряжение положительной полярности, а на истоки 6 первого МОП-транзистора подается отрицательная полярность напряжения. Таким образом описанный кристалл коммутатора на МОП-транзисторах является двунаправленным коммутатором, позволяющим коммутировать напряжение любой полярности. При появлении напряжения на переходах затвор-исток первого и второго МОП-транзисторов больше, чем пороговое напряжение, оба МОП-транзистора отпираются и ток протекает при приложении напряжения любой полярности между истоком первого МОП-транзистора и истоком второго МОП-транзистора.