Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 13, Numéro 12, décembre 1978
Page(s) 683 - 690
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:019780013012068300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 13, 683-690 (1978)
DOI: 10.1051/rphysap:019780013012068300

An approximate two-dimensional transient analysis of charge transport in a buried-channel charge-coupled device

R.S. Ferguson et W.D. Ryan

Dept. of Electronic Engineering, Queen's University of Belfast, Ashby Building, Stranmillis Road, Belfast, BT9 5AH, N. Ireland


Abstract
A method for the approximate transient analysis of the BCCD is presented. The solution is obtained by considering only the nearly-linear Poisson/Laplace's equation in a completelydepleted/charge-neutral region and subsequent estimate of carrier flow across the interface between the charged and neutral regions. Additional factors are introduced in the solution of the equations to ensure that current continuity and charge conservation are maintained. Hence mechanisms leading to small transfer inefficiencies cannot be represented. An example is presented showing the effect of clock waveform overlap on the transfer process. In addition quasi static potential and charge distributions are compared with a one-dimensional steady state exact simulation.


Résumé
On présente un procédé pour l'analyse approchée transitoire du BCCD. La solution est obtenue en considérant seulement l'équation presque linéaire de Poisson/Laplace dans une région complètement vide/charge-neutre et le calcul subséquent du passage des « trous » à travers la surface entre deux faces entre la région chargée et la région neutre. Des facteurs supplémentaires sont introduits dans la solution pour assurer le maintien de l'uniformité du courant et la consersation de la charge. Ainsi des raisons qui aboutissent à de petites insuffisances de décalage de charge ne peuvent pas être démontrées. Un exemple est présenté en montrant l'action du recouvrement de clock waveform sur la méthode du déplacement de charge. En outre des distributions quasi statiques de l'énergie potentielle sont confrontées avec une analyse à une dimension et en état soutenu.

PACS
2560B - Semiconductor device modelling and equivalent circuits.
2560S - Other field effect devices.

Key words
charge coupled devices -- semiconductor device models -- charge transport -- carrier flow -- clock waveform overlap -- charge distributions -- two dimensional transient analysis -- semiconductor device model -- buried channel charge coupled device -- nearly linear Poisson Laplace equation -- quasistatic potential distributions -- completely depleted charge neutral region