JPH022157A - semiconductor element - Google Patents
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- JPH022157A JPH022157A JP63146539A JP14653988A JPH022157A JP H022157 A JPH022157 A JP H022157A JP 63146539 A JP63146539 A JP 63146539A JP 14653988 A JP14653988 A JP 14653988A JP H022157 A JPH022157 A JP H022157A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、半導体素子に係り、特に高速バイポーラトラ
ンジスタに関し、
スイッチング動作に確実にベース・コレクタ接合容量に
蓄積された電荷を放電させて高速動作しうる半導体素子
を堤供することを目的し、バイポーラトランジスタと、
MOS FETとを備え、前記MO8FETのソース
電極が前記バイポーラトランジスタのベース電極に接続
され、前記MO3FE’I’のドレイン電極か前記バイ
ポーラトランジスタのエミッタ電極に接続され、前記M
O3FE’f’のゲート電極が前記バイポーラトランジ
スタのベース電極に接続され、前記M OS F E
Tの基板部が前記バイポーラi・ランジスタのコレク
タ電極に接続されて構成される。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to semiconductor devices, and particularly relates to high-speed bipolar transistors, and provides a semiconductor device that can operate at high speed by reliably discharging the charges accumulated in the base-collector junction capacitance during switching operations. With the purpose of providing bipolar transistors,
MOS FET, the source electrode of the MO8FET is connected to the base electrode of the bipolar transistor, the drain electrode of the MO3FE'I' is connected to the emitter electrode of the bipolar transistor, and the source electrode of the MO8FET is connected to the base electrode of the bipolar transistor;
The gate electrode of O3FE'f' is connected to the base electrode of the bipolar transistor, and the MOSFE'f' is connected to the base electrode of the bipolar transistor.
The substrate portion of the T is connected to the collector electrode of the bipolar I transistor.
本発明は、半導体素子に係り、特に高速パイボ−ラトラ
ンジスタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly to high-speed piborar transistors.
近年の情報量の増大、集積密度の大規模化に伴なって、
各種電子機器に用いられるトランジスタに高速性が要求
されている。バイポーラトランジスタはそれ自身MOS
FETに比べて高速性において優れているが、未だ充分
とはいい難く、種々高速化のための改良がなされている
。With the recent increase in the amount of information and the increasing density of information,
Transistors used in various electronic devices are required to have high speed. Bipolar transistor itself is MOS
Although they are superior in high speed compared to FETs, they are still far from being sufficient, and various improvements have been made to increase speed.
出力バッファ回路としてバイポーラトランジスタを用い
たT T L (Transistor Transi
stor Logic)か用いられる。第7図に一般的
なnpn型バイポーラトランジスタの説明図を示す。こ
のバイポーラ!・ランジスタQのコレクタ・エミッタ間
電圧VCESζよ・
VCES ”VBE ’BC”’ (1)で表わされ
る。ここに、VB2:’ベース・エミッタ間電圧、VB
c:ベース・コレクタ間電圧である。TTL (Transistor Transistor) using a bipolar transistor as an output buffer circuit.
stor Logic) is used. FIG. 7 shows an explanatory diagram of a general npn type bipolar transistor. This bipolar!・The collector-emitter voltage VCESζ of transistor Q is expressed as ``VBE 'BC''' (1). Here, VB2: 'Base-emitter voltage, VB
c: Base-collector voltage.
’T’TL回路ではこのバイポーラトランジスタQを深
い飽和領域で動作させるため、スイッチング時間がおそ
くなる欠点がある。飽和領域で動作させると、ベース・
コレクタ接合容量への過剰少数キャリアの充放電に要す
る時間が長くなるからである。Since the 'T'TL circuit operates this bipolar transistor Q in a deep saturation region, it has the disadvantage that the switching time is slow. When operated in the saturation region, the base
This is because the time required for charging and discharging excess minority carriers to the collector junction capacitance becomes longer.
そこで、バイポーラトランジスタQを深い飽和領域に入
らないようにして高速化に図った例として、ショットキ
ーバリアダイオード(SBD:5chottky Ba
rrier Diode)を用いたもの(いわゆる、シ
ョットキー付トランジスタ)が知られている。その例を
第8図に示す、第8図かられがるように、バイポーラト
ランジスタQのベース・コレクタ間をSBDにより順方
向に接続してベース・コレクタ間の順方向電圧VBoを
クランプするものである。この回路によれば、バイポー
ラトランジスタQのベース・コレクタ間電圧VBc(約
0.6V)よりもSBDの順方向電圧降下V。Therefore, as an example of increasing the speed of the bipolar transistor Q by preventing it from entering the deep saturation region, a Schottky barrier diode (SBD: 5chottky Ba
Schottky transistors (so-called Schottky transistors) are known. An example of this is shown in Figure 8. As shown in Figure 8, the base and collector of the bipolar transistor Q are connected in the forward direction by an SBD to clamp the forward voltage VBo between the base and collector. be. According to this circuit, the forward voltage drop V of SBD is lower than the base-collector voltage VBc (about 0.6 V) of the bipolar transistor Q.
(約0.4V)の方が低いため、余分なベース電流をS
BDによりバイパスさせることができ、したがって、深
い飽和領域に入らないので高速動作が可能となる。(approximately 0.4V) is lower, so the excess base current is
It can be bypassed by the BD, and therefore does not enter a deep saturation region, making high-speed operation possible.
上記ショットキー付トランジスタは、単なるバイポーラ
トランジスタに比べれば格段の高速化が図れる。しかし
、半導体素子一般にそうであるが、高温環境下において
完全な高速動作は保証し得ない 第8図の場合、ベース
・コレクタ間電圧■CFS 番よ
V CES = V BE V r ・
・・(2)で表わされる。ここに、V :SBDの順
方向電圧降下である。温度が高くなると、ベース・エミ
ッタ間電圧VB[が小さくなり、ベース・エミッタ間電
圧VCESも小さくなる。このことはバイポーラトラン
ジスタQのカットオフか高温時に遅くなることを意味し
、温度特性上の難点が依然として残る。The above-mentioned Schottky transistor can achieve much higher speed than a simple bipolar transistor. However, as is the case with semiconductor devices in general, complete high-speed operation cannot be guaranteed in a high-temperature environment.
... is expressed as (2). Here, V is the forward voltage drop of the SBD. As the temperature rises, the base-emitter voltage VB[ becomes smaller, and the base-emitter voltage VCES also becomes smaller. This means that the cut-off of the bipolar transistor Q becomes slower at high temperatures, and the drawback of temperature characteristics still remains.
以上の問題は、大容量のバイポーラトランジスタの場合
、ベース・コレクタ接合容量が大きくなるため著しいも
のとなる。The above problem becomes more serious in the case of a large-capacity bipolar transistor because the base-collector junction capacitance becomes large.
なお、高速化のため、npnバイポーラトランジスタの
動作制御をMOS FETと接合−型FETの各ゲー
トにより行うようにしたものが公知である(特開昭57
−186833号参照)。In addition, in order to increase the speed, it is known that the operation of an npn bipolar transistor is controlled by each gate of a MOS FET and a junction type FET (Japanese Patent Laid-Open No. 57
-186833).
本発明は、スイッチング動作に確実にベース・コレクタ
接合容量に蓄積された電荷を放電させて高速動作しうる
半導体素子を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can operate at high speed by reliably discharging the charges accumulated in the base-collector junction capacitance during switching operations.
上記課題を解決するため、本発明は、バイポーラトラン
ジスタにMOS FEi’を組み合わせることにより
、ターンオフ時にベース・コレクタ接合容量の蓄積電荷
を急速に放電するよう構成した点に特徴を有する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that a bipolar transistor is combined with a MOS FEi' so that the accumulated charge in the base-collector junction capacitance is rapidly discharged at turn-off.
第1図に本発明の原理説明図を示す。第1導電型として
のnpn型のバイポーラトランジスタ(以下、単にトラ
ンジスタという、)Qと、第2導電型としてのpチャネ
ル型のMOS FE’l’(以下、単にMOSトラン
ジスタという、)PMと、から構成される。FIG. 1 shows a diagram explaining the principle of the present invention. An npn-type bipolar transistor (hereinafter simply referred to as a transistor) Q as a first conductivity type, and a p-channel type MOS FE'l' (hereinafter simply referred to as a MOS transistor) PM as a second conductivity type. configured.
MOS)ランジスタPMのソースSは、トランジスタQ
のベースBに接続されている。MOSトランジスタPM
のドレインDは、トランジスタQのエミッタEに接続さ
れている0M0SトランジスタPMのゲートGはトラン
ジスタQのベースBに接続されている。そして、MoS
トランジスタPMの基板部(以下、バックチャネルとい
う。)SUBはトランジスタQのコレクタに接続されて
いる。なお、上記構成は、第1導電型としての11 p
n型のトランジスタQと、第2導電型としてのρチャ
ネル型のMO3I−ランジスタPMとの組み合せで示し
たが、この組み合せは可逆的であり、pnpl−ランジ
スタとnチャネルMOSトランジスタとの組合せでもよ
い。MOS) The source S of the transistor PM is the transistor Q
is connected to base B of MOS transistor PM
The drain D of the 0M0S transistor PM is connected to the emitter E of the transistor Q, and the gate G of the 0M0S transistor PM is connected to the base B of the transistor Q. And MoS
A substrate portion (hereinafter referred to as back channel) SUB of the transistor PM is connected to the collector of the transistor Q. Note that the above configuration is based on 11 p as the first conductivity type.
Although the combination of the n-type transistor Q and the ρ-channel type MO3I-transistor PM as the second conductivity type is shown, this combination is reversible, and a combination of a pnpl-transistor and an n-channel MOS transistor may be used. .
Cfi′、用〕 次に、作用を説明する。Cfi′, for] Next, the effect will be explained.
第1図において、トランジスタQのターンオン時には、
ベースBのベース・エミッタ間電圧■BEは°’II”
レベルであり、コレクタCは“L”レベルとなる。この
とき、MO3I−ランジスタPMのゲートGもH”レベ
ルとなり、pチャネル型であるからMOSトランジスタ
PMはターンオフしている。バックチャネルSUBの電
位も“L ”レベルである。In FIG. 1, when transistor Q is turned on,
The base-emitter voltage of base B■BE is °'II”
level, and collector C becomes "L" level. At this time, the gate G of MO3I-transistor PM also goes to H" level, and since it is a p-channel type, MOS transistor PM is turned off. The potential of back channel SUB is also at "L" level.
次いで、ベースBに″1−″レベルを与えてトランジス
タQをターンオフさぜると、コレクタCは“トビレベル
に立上る。この′L″レベルから“H”レベルに立上る
際にMOSトランジスタPMが過渡的にターンオフする
。MosトランジスタPMはゲートGとの間で相対的に
“L”レベルを11えたことになり、MO3+−ランジ
スタPMがターンオンとなる。その結果、ベースBに接
続されたソースS→ドレインDの経路でトランジスタQ
のベース・コレクタ接合容量に蓄積されていた電荷がG
NDに放出される。その後、バックチャネルSUBの電
位が十分立上ると共にM OS +−ランジスタPMは
ターンオフとなる。Next, when a "1-" level is applied to the base B to turn off the transistor Q, the collector C rises to the "tobi" level. When rising from this "L" level to the "H" level, the MOS transistor PM turns off. Turn off transiently. This means that the Mos transistor PM has reached the "L" level by 11 relative to the gate G, and the MO3+- transistor PM is turned on. As a result, transistor Q
The charge accumulated in the base-collector junction capacitance of G
released into ND. Thereafter, the potential of the back channel SUB rises sufficiently and the M OS +- transistor PM is turned off.
このように、トランジスタQがONからOFFに転じる
際に、コレクタCの“トI”レベルによりMO3I−ラ
ンジスタPMがONとなり、ベース・コレクタ接合容量
の蓄m電荷を放出できるので、過剰少数キャリアの存在
により生じるターンオフの時間の遅れを防止し、高速化
することができる。In this way, when the transistor Q changes from ON to OFF, the MO3I-transistor PM is turned ON by the "I" level of the collector C, and the m charge accumulated in the base-collector junction capacitance can be discharged, so that the excess minority carriers can be discharged. It is possible to prevent the delay in turn-off time caused by the presence of the metal and to speed up the turn-off time.
次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
夾オ上ILは風
本発明に係る半導体素子の基本的な回路構成は第1図に
示した通りであり、その接続関係は先に説明した通りな
ので、第1図およびその説明をta用して、ここでの説
明は省略し、以下にその構造を説明する。The basic circuit configuration of the semiconductor device according to the present invention is as shown in FIG. 1, and the connection relationship is as explained above, so FIG. 1 and its explanation will be used as reference. Therefore, the explanation here will be omitted, and the structure will be explained below.
1〜ランジスタの構造
IC基板上にバイポーラトランジスタを形成する場合、
隣接する各トランジスタ相互に電気的に素子分離する必
要かある。この電気的分離は、アイソレーション領域に
より行なわれる。アイソレーション領域の4111造に
は種々の型式があるが、ここでは、酸化膜分離型トラン
ジスタの例と、PN接合分離型トランジスタの例で本発
明のトランジスタの構造を説明する。1 ~ Structure of transistor When forming a bipolar transistor on an IC substrate,
Is it necessary to electrically isolate adjacent transistors from each other? This electrical isolation is performed by an isolation region. There are various types of 4111 structures in the isolation region, but here, the structure of the transistor of the present invention will be explained using an example of an oxide film isolation type transistor and an example of a PN junction isolation type transistor.
第2図に酸化膜分離型(深溝分離型)のnpnバイポー
ラトランジスタの断面図を示す。第2図に示すように、
p−基板1内にはアイソレーション領域2,3が深溝型
で形成されている。このアイソレーション領H2,3は
内部のポリシリコンPSiとその周囲を覆う酸化シリコ
ン5IO2により形成されている。2つのアイソレーシ
ョン領域2と3によって形成されたn エピタキシャル
ランド4内にn+埋込層5が形成されている。さらに、
n−エピタキシャルランド4内には、図上左側からp゛
拡散領域のドレインD、ゲートG。FIG. 2 shows a cross-sectional view of an oxide film isolation type (deep groove isolation type) npn bipolar transistor. As shown in Figure 2,
Isolation regions 2 and 3 are formed in the p-substrate 1 in the form of deep grooves. The isolation regions H2 and H3 are formed of polysilicon PSi inside and silicon oxide 5IO2 surrounding it. An n + buried layer 5 is formed in an n epitaxial land 4 formed by two isolation regions 2 and 3 . moreover,
In the n- epitaxial land 4, from the left side in the figure, a drain D and a gate G of the p diffusion region are formed.
P+拡散領域のソースS(ベースB)、n+拡散領域の
エミッタEおよびn゛拡散領域のコレクタCがそれぞれ
形成されている。A source S (base B) of the P+ diffusion region, an emitter E of the n+ diffusion region, and a collector C of the n′ diffusion region are formed, respectively.
以上の構造において、ベースB、エミッタEおよびコレ
クタCによりバイポーラトランジスタQが構成される。In the above structure, the base B, emitter E, and collector C constitute a bipolar transistor Q.
また、ドレインD、ゲートGおよびソースSによりMO
SトランジスタI” Mか構成される。ここで、トラン
ジスタQのベースBの領域とMOSトランジスタPMの
ソースSとは同一のP+拡散領域を用いているため、実
質的にべ−スBとソートSとが接続されているのと等価
である。また、n4埋込層5がゲートGの真下に延在さ
れているため、この部分においてバックチャネルSUh
が形成されている。n+埋込層、5はコレクタCと同じ
導電層であるからコレクタCとバックチャネルSUBと
が実質的に接続されているのと等価である。したがって
、ゲートGとベースBとをA(配線等により接合すれば
、第1図の回路を実現することができる。In addition, the drain D, gate G and source S provide MO
The base B region of the transistor Q and the source S of the MOS transistor PM use the same P+ diffusion region, so the base B and the sort S In addition, since the n4 buried layer 5 extends directly under the gate G, the back channel SUh
is formed. Since the n+ buried layer 5 is the same conductive layer as the collector C, it is equivalent to the collector C and back channel SUB being substantially connected. Therefore, the circuit shown in FIG. 1 can be realized by connecting the gate G and the base B by A (wiring, etc.).
このように、同一エピタキシャルランド内にバイポーラ
トランジスタQとMOSl−ランジスタPMとを第1図
の回路状態で形成することができる。In this way, the bipolar transistor Q and the MOS1-transistor PM can be formed in the same epitaxial land in the circuit state shown in FIG.
次に動作を説明する。Next, the operation will be explained.
ターンオン状態からトランジスタQのベースBに“L”
レベルのベース電圧を与えると、トランジスタQはター
ンオフする。すると、コレクタCは“L ”レベルから
“H”レベルに立上る。この“L”レベルから“)ビレ
ベルの電圧はn+埋込層5を通じてバックチャネルSU
Bの電位も“L”レベルから“H”レベルにする。する
と、バックチャネルSUBの電位が“L″レベル時この
バックチャネルSUBとゲートGとの間にチャネルが形
成され、MOSトランジスタPMはターンオンとなり、
ベース・コレクタ接合容量に蓄積された電荷をドレイン
Dを通じてGNDに引き抜くことになる。このように、
トランジスタQのターンオフに追従してベース・コレク
タ接合容量の電荷を放電させることができるので、トラ
ンジスタQのターンオフ時間を短縮できる。その結果、
第4図に示すようにトランジスタQの出力電圧の立上り
波形が改善される1図中、100は本発明、200が従
来の場合である。“L” from the turn-on state to the base B of transistor Q
When a base voltage of this level is applied, transistor Q turns off. Then, the collector C rises from the "L" level to the "H" level. The voltage from this “L” level to the “)” level is applied to the back channel SU through the n+ buried layer 5.
The potential of B is also changed from "L" level to "H" level. Then, when the potential of the back channel SUB is at "L" level, a channel is formed between the back channel SUB and the gate G, and the MOS transistor PM is turned on.
The charges accumulated in the base-collector junction capacitance are extracted to GND through the drain D. in this way,
Since the charge in the base-collector junction capacitance can be discharged following the turn-off of the transistor Q, the turn-off time of the transistor Q can be shortened. the result,
As shown in FIG. 4, the rising waveform of the output voltage of the transistor Q is improved. In the figure, 100 is the case of the present invention and 200 is the conventional case.
次に、第3図にPN接合分g型のnpnバイポーラトラ
ンジスタの断面図を示す。このPN接合分離型トランジ
スタにおいて第2図の酸化膜分離型トランジスタと異る
のは、アイソレーション領域である。Next, FIG. 3 shows a cross-sectional view of a PN junction G-type npn bipolar transistor. This PN junction isolated transistor differs from the oxide film isolated transistor shown in FIG. 2 in the isolation region.
すなわち、n エピタキシャル成長層にP+拡散領域に
よるアイソレーション領域6.7が拡散されn エピタ
キシャルランド4が形成されている。そのn エピタキ
シャルランド4内に、n+埋込層5が埋込まれ、さらに
その上にゲートG。That is, an isolation region 6.7 formed by a P+ diffusion region is diffused into the n 2 epitaxial growth layer to form an n 2 epitaxial land 4. An n+ buried layer 5 is buried in the n epitaxial land 4, and a gate G is further formed on the n+ buried layer 5.
P+拡散領域のソースS(ベースB)、n+拡散領域の
エミッタE、n+拡散領域のコレクタCが形成されてい
る。ゲートGに隣接するアイソレーションm 1!U6
はドレインDを形成する。A source S (base B) of the P+ diffusion region, an emitter E of the n+ diffusion region, and a collector C of the n+ diffusion region are formed. Isolation m 1 adjacent to gate G! U6
forms the drain D.
以上の構造において、ベースB(ソースS)、エミッタ
EおよびコレクタCによりバイポーラトランジスタQが
構成される。また、ドレインD、ゲートGおよびソース
SによりMOSトランジスタPMが構成される。ここで
トランジスタQのベースBの領域とMOSトランジスタ
PMのソースSとは同一のP+拡散領域を用いているた
め、ベースBとソースSとは実質的に接続されているの
と等価である。また、n″埋込層5がゲートの真下に延
在されているため、この部分にバックチャネルSUBが
形成され、ここでコレクタCとバックチャネルSUBと
が実質的に接続されているのと等価である。よって、こ
の場合も同様に、ゲートGとベースBとをA、ll配線
等により結合することにより、第1図の回路を実現する
ことができる。In the above structure, the base B (source S), emitter E, and collector C constitute a bipolar transistor Q. Furthermore, a drain D, a gate G, and a source S constitute a MOS transistor PM. Here, since the base B region of the transistor Q and the source S of the MOS transistor PM use the same P+ diffusion region, the base B and the source S are equivalent to being substantially connected. In addition, since the n'' buried layer 5 extends directly below the gate, a back channel SUB is formed in this portion, and this is equivalent to the fact that the collector C and the back channel SUB are substantially connected here. Therefore, in this case as well, the circuit shown in FIG. 1 can be realized by coupling the gate G and base B by A, 11 wiring, etc.
動作は第2図の例と同じなので、説明は省略するが、本
実施列の場合、トランジスタQの出力電圧波形の立上り
でMOSトランジスタP MのドレインDとバックチャ
ネルSUBとのPN接合によりアンダーシュートを抑え
ることができ、第5図に示すように、立下り波形が改善
される。第5図において、100が本発明、200が従
来の場合である。The operation is the same as the example in Figure 2, so the explanation will be omitted, but in the case of this embodiment, at the rise of the output voltage waveform of the transistor Q, an undershoot occurs due to the PN junction between the drain D of the MOS transistor PM and the back channel SUB. As shown in FIG. 5, the falling waveform is improved. In FIG. 5, 100 is the case of the present invention and 200 is the conventional case.
直里贋
第6図に上記半導体素子すなわちMO3FET付バイポ
ーラトランジスタを用いた’f’ T L回路の例を示
す、トランジスタQは出力トランジスタとして用いられ
ている。FIG. 6 shows an example of an 'f' T L circuit using the above semiconductor element, that is, a bipolar transistor with MO3FET, in which the transistor Q is used as an output transistor.
TTL回路は、タイミング調整回路8と、オフバッファ
トランジスタQ。ffと、出力トランジスタQおよびM
OSトランジスタPMとからなる。The TTL circuit includes a timing adjustment circuit 8 and an off-buffer transistor Q. ff and output transistors Q and M
It consists of an OS transistor PM.
タイミング調整回路8は3段構成のCMOSトランジス
タCM 、CM 、CM3からなり、第フバッファ
トランジスタQ。ffおよび出力トランジスタQを駆動
するとともに、MO3I−ランジスタPMのゲートGへ
のゲート電圧の印加タイミングを調整するものである0
回路電流、寄生容量等の回路特性に応じて、MOSトラ
ンジスタPMのゲートを実線で示すように出力トランジ
スタQのベースBに接続するか、あるいは破線で示すよ
うに初段のCMOSトランジスタCM1の接続点に配線
する。これは回路によってOFFのタイミングが異なる
ために、当該使用回路に合わせて適宜A整する。The timing adjustment circuit 8 includes three stages of CMOS transistors CM, CM, and CM3, including a third buffer transistor Q. ff and the output transistor Q, and also adjusts the timing of applying the gate voltage to the gate G of the MO3I transistor PM.
Depending on circuit characteristics such as circuit current and parasitic capacitance, the gate of the MOS transistor PM is connected to the base B of the output transistor Q as shown by the solid line, or to the connection point of the first stage CMOS transistor CM1 as shown by the broken line. Wire. Since the OFF timing differs depending on the circuit, the A is adjusted appropriately according to the circuit used.
オフバッファトランジスタQ。ffはトランジスタQ1
とQ2のダーリントン接続回路からなり、トランジスタ
Q2のエミつ夕に出力トランジスタQのコレクタが接続
され、そのエミッタはGNDに接続されている。トラン
ジスタQ1とMOSトランジスタPMとの接続は先に述
べた通りである。Off-buffer transistor Q. ff is transistor Q1
and Q2, the collector of the output transistor Q is connected to the emitter of the transistor Q2, and its emitter is connected to GND. The connection between transistor Q1 and MOS transistor PM is as described above.
以上の回路において、入力端子INに入力信号■、とじ
て“トI”レベルを与えると、第1段CMO3)−ラン
ジスタCM1の出力は“L”レベル、第2段CMOSト
ランジスタCM2の出力は“H”レベル、第3段CMO
SトランジスタCM3の出力は“L”レベルで出力トラ
ンジスタQのベースBに与えられ、当該出力トランジス
タQはターンオフする。このとき、出力端子OUTの出
力信号V。utは“L”レベルから“H”レベルとなる
。この” H”レベルに追従してMOSトランジスタP
Mのバックチャネル5UI3の電位も“し”レベルから
“ト■”レベルとなり、当該MOSトランジスタPMが
過渡的にONとなる。In the above circuit, when the input signal (■) and the "I" level are applied to the input terminal IN, the output of the first stage CMO3)-transistor CM1 is "L" level, and the output of the second stage CMOS transistor CM2 is " H” level, 3rd stage CMO
The output of the S transistor CM3 is applied to the base B of the output transistor Q at "L" level, and the output transistor Q is turned off. At this time, the output signal V of the output terminal OUT. ut changes from "L" level to "H" level. Following this “H” level, the MOS transistor P
The potential of the M back channel 5UI3 also changes from the "HI" level to the "TR" level, and the MOS transistor PM is turned on transiently.
その結果、出力トランジスタQのベース・コレクタ接合
の蓄積電荷が放電され、出力トランジスタQは高速でタ
ーンオフとなる。入力信号V、かn
“L ”レベルの場合は上記の逆のレベルで考えればよ
い。As a result, the accumulated charge at the base-collector junction of the output transistor Q is discharged, and the output transistor Q is turned off at high speed. When the input signal V, or n is at "L" level, it is sufficient to consider the level opposite to the above.
以上述べたように、本発明によれば、第1導電型バイポ
ーラトランジスタの出力端の信号変化に追従して当該バ
イポーラトランジスタに付設された第2導電型MO3F
E’r”の基板電位を変化させることにより、当該バイ
ポーラトランジスタのベース・コレクタ接合容量の蓄積
電荷を放電することができるので、当該バイポーラトラ
ンジスタを飽和動作させたとしても高速にスイッチング
動作させることができる。As described above, according to the present invention, the second conductive type MO3F attached to the first conductive type bipolar transistor follows the signal change at the output terminal of the first conductive type bipolar transistor.
By changing the substrate potential of E'r'', the accumulated charge in the base-collector junction capacitance of the bipolar transistor can be discharged, so even if the bipolar transistor is operated in saturation, high-speed switching operation is possible. can.
第1図は本発明の原理説明図、
第2図は酸化膜分離型npn型バイポーラトランジスタ
の断面図、
第3図は第2図の場合の信号立上り特性図、第4図はP
N接合分雛型npn型バイポーラトランジスタの断面図
、
第5図は第4図の場合の信号立下り特性図、第6図は本
発明のT ’I’ L回路への適用例を示す回路図、
第7図はnpn型バイポーラトランジスタの説明図、
第8図はショットキー付バイポーラトランジスタの説明
図である。
Q・・・バイポーラトランジスタ、
PM・・・pチャネル型MOSFET、C・・・コレク
タ、
B・・・ベース、
E・・・エミッタ、
S・・・ソース、
G・・・ゲート、
D・・・ドレイン。
第
目
区
PM:MO5トランヅスタ
PNオ妾合分M型np7L型ノvイ序シラトランジスタ
の断面図賀ζ4 図
酸化腹分雛型−7L/)ル型ノvイ序ンラトランジスタ
断面図勇へ 25通
第5図
第6図Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of an oxide film-separated npn bipolar transistor, Fig. 3 is a signal rise characteristic diagram in the case of Fig. 2, and Fig. 4 is a P
5 is a signal fall characteristic diagram for the case of FIG. 4, and FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of application of the present invention to a T'I'L circuit. , FIG. 7 is an explanatory diagram of an npn type bipolar transistor, and FIG. 8 is an explanatory diagram of a Schottky bipolar transistor. Q: bipolar transistor, PM: p-channel MOSFET, C: collector, B: base, E: emitter, S: source, G: gate, D... drain. 25 Figure 5 Figure 6
Claims (1)
ル型のMOSFET(PM)とを備え、前記MOSFE
T(PM)のソース電極(S)が前記バイポーラトラン
ジスタ(Q)のベース電極(B)に接続され、 前記MOSFET(PM)のドレイン電極 (D)が前記バイポーラトランジスタ(Q)のエミッタ
電極(E)に接続され、 前記MOSFET(PM)のゲート電極(G)が前記バ
イポーラトランジスタ(Q)のベース電極(B)に接続
され、 前記MOSFET(PM)の基板部(SUB)が前記バ
イポーラトランジスタ(Q)のコレクタ電極(C)に接
続されていることを特徴とする半導体素子。[Claims] Comprising an npn-type bipolar transistor (Q) and a p-channel type MOSFET (PM), the MOSFET
The source electrode (S) of the MOSFET (PM) is connected to the base electrode (B) of the bipolar transistor (Q), and the drain electrode (D) of the MOSFET (PM) is connected to the emitter electrode (E) of the bipolar transistor (Q). ), the gate electrode (G) of the MOSFET (PM) is connected to the base electrode (B) of the bipolar transistor (Q), and the substrate part (SUB) of the MOSFET (PM) is connected to the bipolar transistor (Q). ) A semiconductor device characterized in that it is connected to a collector electrode (C) of a semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63146539A JPH022157A (en) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | semiconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63146539A JPH022157A (en) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | semiconductor element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022157A true JPH022157A (en) | 1990-01-08 |
Family
ID=15409939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63146539A Pending JPH022157A (en) | 1988-06-14 | 1988-06-14 | semiconductor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022157A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000353751A (en) * | 1999-04-08 | 2000-12-19 | Denso Corp | Semiconductor device and circuit device using the same, comparison circuit, transmission circuit |
-
1988
- 1988-06-14 JP JP63146539A patent/JPH022157A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000353751A (en) * | 1999-04-08 | 2000-12-19 | Denso Corp | Semiconductor device and circuit device using the same, comparison circuit, transmission circuit |
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