HOT CARRIERS IN REDUCED GEOMETRY SURFACE-CHANNEL CHARGE-COUPLED DEVICES

Résumé
Pour un C.C.D. à canal en surface, les champs électriques à l'interface ont été calculés par une méthode numérique (différences finies). Le champ normal supérieur au champ critique peut donner lieu à de l'ionisation par impact sous le milieu des grilles mais pas dans les espaces interelectrodes. Néanmoins, le rôle de ce champ a peu de conséquences sur le fonctionnement en registre à décalage de ces dispositifs. Le champ longitudinal, défini comme la somme de deux composantes n'est supérieur au champ critique que pour une très faible partie du stade initial du transfert. Tous ces résultats ont été retrouvés sur une structure théorique ayant une longueur de grille de 1.5 µm. Néanmoins, cet effet de chauffage des porteurs est la cause principale de la limitation de la fréquence maximum des transferts.

Abstract
In a surface-channel C.C.D., electric fields have been computed with the help of a finite-difference method. The normal field, higher than the critical value, can create impact ionization under the gates but not in the gaps. Nevertheless this field is not crucial for the C.C.D. operation as a shift register. The longitudinal field, defined as the sum of two components, is higher than the critical field but at the very beginning of the transfer. All those results have been found again for a theoretical device with 1.5 µm gate length. Nevertheless this heating of the carriers is found to be the major limitation to the maximum transfer frequency.