发明名称 半导体元件
摘要 本发明是关于一半导体元件,其输入讯号可被加权,及该等加权讯号可被加总,且其关联于一神经元并可被使用,例如做为一神经网路内的神经结。该元件包含一些交换式电容和由一P型基片1之一表面区3形成的一普通电容器板。该区3则连接至一放大器11的该反相输入,放大器的正输入则连接至一参考电压且其输出12供应该加总输出讯号。该输出12可经由开关S回授至该输入3。另一电容器板是由一电极6a,6b,6c所形成,该电极可在一参考电压和一输入源间切换。该等权数以电荷形式储存在一浮动闸极5a,5b,5c上,且其被供应在每一输入电极6和该表面区3间。在动作期间,该等输入讯号皆一一转换成一消耗电荷在该表面区3内,其值不仅是依该输入讯号且是依该关联浮动闸极上电荷而定。该等消耗电荷之总和则接着被储存在一输出电容13,3及藉由该放大器11所读取。
申请公布号 TW313703 申请公布日期 1997.08.21
申请号 TW084104754 申请日期 1995.05.13
申请人 飞利浦电子股份有限公司 发明人 法兰希斯柯斯.彼得.威德雪文
分类号 H01L27/105 主分类号 H01L27/105
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以加总一些加权输入讯号之半导体元件,包含具相邻一表面之第一传导型式的一表面区之半导体本体,该表面供应着一与该表面区域绝缘的一电极组态,及有一电浮动闸极,且供应被加总的该等讯号,具有一些和该半导体本体的该表面及浮动闸极电气绝缘的输入电极,且其是电容耦合至该浮动闸极,其特征在于一浮动闸极电极是关联于每一输入电极,所呈现之装置系用以将一电荷施至每一该浮动闸极电极,该电荷是代表一权数,具此则一供应至该关联输入电极的一输入讯号被加权,及该表面区经由一pn接面并入该第二传导型式的该半导体本体的相邻部份,且形成一电荷储存区以储存其値是表示该等加权输入讯号之和的电荷,其所呈现之装置该表面区可以一第一动作状态接至一参考电位且以一第二动作状态接至一电浮动电位。2.如申请专利范围第1项之半导体元件,其中该表面区是电气连接至一微分放大器的一输入,其另一输入则连接至一在动作期间在该参考电位的接面点。3.如申请专利范围第2项之半导体元件,其中所呈现的多个开关装置,其中该放大器的输出可被连接至该表面区,且因此一参考电压或一输入讯号可被施至该等输入电极。4.如申请专利范围第3项之半导体元件,其中该表面区和该放大器的该输出是经由一回授电容器相互电气连接。5.如申请专利范围第4项之半导体元件,其中该回授电容器包含一电导浮动区位于该半导体本体的一区域连接至形成该回授电容器的一板之该表面区,和一形成该回授电容器的另一板之传导层间,及由绝缘物质与该表面区和该插入的电浮动区相绝缘。6.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之半导体元件,其中呈现之装置因此一输入讯号和一参考电压可交替地在动作期间施至该等输入电极。7.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之半导体元件,其中一由隧道物质与该浮动闸极隔离的注入器区是关联于每一该等输入电极和该等相关浮动闸极。8.如申请专利范围第7项之半导体元件,其中该注入器区是由第一传导型式的一表面区所形成,其供应在第2传导型式的该半导体本体之该相邻部份,且其是和第一传导型式的该表面区横向隔离。9.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之半导体元件,其中呈现一些输入电极具关联的浮动闸极,一普通输入讯号则以相互不同方式施予该输入电极。10.如申请专利范围第9项之半导体元件,其中该些输入电极是四个,当该输入讯号施至该等输入电极,当该输入讯号Vin导致一电荷Qd1在该表面区内施至一第一输入电极,及该输入讯号以-Vin形式导致一电荷Qd2则施至一第二输入电极,该施至一第三输入电极的输入讯号则以感应在该表面区一电荷-Qd1的形式所施予,给予一权数相等于属于该第一输入电极的该权数,及该第四输入电极之输入讯号则以感应在该表面区内一电荷-Qd2形式所施予,给予一权数相等于属于该第二输入电极的该权数。11.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之半导体元件,其中该表面区供应着一个或数个区域以形成一具该表面区的整流区,具此在该等浮动闸极下该传导型式的接面反转则经由施予一反相电压来避免。图示简单说明: 图一是一神经网路的一基本逻辑格之方块图; 图二图示本发明的一使用该一逻辑格之半导体元件; 图三是该元件的一实际实施例的横截面图; 图四是图解该输入电压和经由不同电荷量感应在该浮动闸极的该电荷间之关系;图五是图解相关于感应在一参考电压的该电荷之微分关系; 图六图示图二的半导体元件之一电路在一取样面(图六a)和一转换面(图六b); 图七是本发明的一神经网路之一电路图,其中一输入讯号以四种不同方式取样; 图八图示该输出电容的该电荷是Vw的函数,为一具有浮动闸极上四种不同电荷组合的这些取样方法之元件;及 图九包含本发明藉由一半导体元件图解一些讯号处理作动,其中:图九a图示图八内具该神经结组之波形Ⅰ和Ⅱ; 图九b图示图八内具该神经结组之波形Ⅳ和Ⅲ;及 图九c图示图八内具该神经结组之波形Ⅳ和Ⅱ。
地址 荷兰