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公開番号2025013366
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024187204,2021530328
出願日2024-10-24,2020-06-24
発明の名称蓄電装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H10B 12/00 20230101AFI20250117BHJP()
要約【課題】新規な発振器、増幅回路、インバータ回路、増幅回路、電池制御回路、電池保護回路、蓄電装置、半導体装置及び電気機器等を提供する。
【解決手段】金属酸化物を有する第1トランジスタ及び第2乃至第5トランジスタを有する発振器を有し、第1トランジスタをオン状態とし、第2トランジスタのゲートおよび第3トランジスタのゲートに第1の電位を与え、第1トランジスタをオフ状態とし、第1の電位を保持し、発振器は第1の電位に応じた第1の信号を第1の回路に与え、第1の回路は第1の信号を整形および増幅の少なくとも一を行う半導体装置。第2トランジスタと第4トランジスタは直列に接続し、第3トランジスタと第5トランジスタは直列に接続し、第3トランジスタのソースまたはドレインが第4トランジスタのゲートに、第4トランジスタのソースまたはドレインが第3トランジスタのゲートに、それぞれ電気的に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、発振器と、第１の配線と、第２の配線と、第１の回路と、二次電池と、コンパレータと、を有し、
前記発振器は、前記第１の配線、前記第２の配線および前記第１の回路のそれぞれと電気的に接続され、
前記第１及び第２のトランジスタは、チャネル形成領域にインジウム及び亜鉛の少なくとも一を含む金属酸化物を有し、
前記第２のトランジスタは、第１のゲートと、第２のゲートと、を有し、
前記発振器は、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、第６のトランジスタと、第１の容量素子と、を有し、
前記第３のトランジスタのゲートおよび前記第４のトランジスタのゲートは、前記第１のトランジスタのソースおよびドレインの一方に電気的に接続され、
前記第３のトランジスタのソースおよびドレインの一方は、前記第５のトランジスタのソースおよびドレインの一方と、前記第１の容量素子の一方の電極と、に電気的に接続され、
前記第４のトランジスタのソースおよびドレインの一方は、前記第６のトランジスタのソースおよびドレインの一方と、前記第１の容量素子の他方の電極と、に電気的に接続され、
前記第５のトランジスタのソースおよびドレインの他方は、前記第６のトランジスタのゲートに電気的に接続され、
前記第６のトランジスタのソースおよびドレインの他方は、前記第１の回路と、前記第５のトランジスタのゲートと、に電気的に接続され、
前記第１の配線は、前記第３のトランジスタのソースおよびドレインの他方と、前記第４のトランジスタのソースおよびドレインの他方と、に電気的に接続され、
前記コンパレータの非反転入力端子および反転入力端子の一方は、前記二次電池の正極と電気的に接続され、他方は、前記第２のトランジスタのソースおよびドレインの一方と電気的に接続され、
前記第２のトランジスタの第１のゲートおよび第２のゲートの一方は、前記第１の配線と電気的に接続され、
前記第２のトランジスタをオン状態にすることにより、第１の電位を前記非反転入力端子および前記反転入力端子の他方に与え、前記第２のトランジスタをオフ状態にすることにより、前記第１の電位を前記非反転入力端子および前記反転入力端子の他方に保持する機能を有し、
前記コンパレータは、前記正極の電位と前記第１の電位の比較結果に応じた出力信号を出力する機能を有し、
前記発振器は、前記出力信号に応じて前記第１の配線と前記第２の配線の間の電流を遮断する機能を有する蓄電装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記第１の回路は、インバータおよびバッファの少なくとも一つと、入力端子と、を有し、
前記第５のトランジスタのゲートは、前記入力端子に電気的に接続され、
前記第１の回路は、前記入力端子に与えられる信号の整形および増幅の少なくとも一を行う機能を有する蓄電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記第３のトランジスタ乃至前記第６のトランジスタは、チャネル形成領域にインジウム及び亜鉛の少なくとも一を含む金属酸化物を有する蓄電装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
第２の容量素子を有し、
前記第２の容量素子の一方の電極は、前記第１のトランジスタのソースおよびドレインの一方に電気的に接続され、
前記第２の容量素子の他方の電極は、前記第１の配線に電気的に接続される蓄電装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
抵抗素子と、第７のトランジスタと、第８のトランジスタと、を有し、
前記第１の配線は前記第６のトランジスタのソースおよびドレインの一方に、電気的に接続され、
前記第７のトランジスタのソースおよびドレインの他方は前記第８のトランジスタのソースおよびドレインの一方に、電気的に接続され、
前記第８のトランジスタのソースおよびドレインの他方は前記抵抗素子の一方の電極に、電気的に接続され、
前記抵抗素子の他方の電極は前記第２の配線に、電気的に接続され、
前記第１のトランジスタのソースおよびドレインの他方は、前記第８のトランジスタのソースまたはドレインに電気的に接続され、
前記第１の配線には低電位信号が与えられ、
前記第２の配線には高電位信号が与えられる蓄電装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記第１の回路は、ｎ個のトランジスタ（ｎは２以上の自然数）を有し、
前記第１の回路が有する前記ｎ個のトランジスタは、前記第１の配線と前記第２の配線の間に直列に接続され、
前記第１の回路が有するｎ個のトランジスタは、隣接する２つのトランジスタにおいて、一方のトランジスタのソースまたはドレインと他方のトランジスタのソースまたはドレインが電気的に接続され、
前記第５のトランジスタのゲートは、前記第１の回路が有する前記ｎ個のトランジスタの少なくとも一つのゲートに電気的に接続される蓄電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、半導体装置、及び半導体装置の動作方法に関する。また、本発明の一態様は、電池制御回路、電池保護回路、蓄電装置、及び電気機器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
なお本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、表示装置、発光装置、蓄電装置、撮像装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
発振器は無線通信機等の様々な機器に広く用いられている。特許文献１には、発振器に用いられる負性インピーダンス回路の一例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－３２４９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、新規な発振器、新規な増幅回路、新規なインバータ回路、新規な増幅回路、新規な電池制御回路、新規な電池保護回路、蓄電装置、半導体装置及び電気機器等を提供することを課題の一とする。または、本発明の一態様は、消費電力の低減を図ることができる、新規な構成の発振器、インバータ回路、増幅回路、電池制御回路、電池保護回路、蓄電装置、半導体装置及び電気機器等を提供することを課題の一とする。
【０００６】
なお本発明の一態様の課題は、上記列挙した課題に限定されない。上記列挙した課題は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお他の課題は、以下の記載で述べる、本項目で言及していない課題である。本項目で言及していない課題は、当業者であれば明細書又は図面等の記載から導き出せるものであり、これらの記載から適宜抽出することができる。なお、本発明の一態様は、上記列挙した課題、及び／又は他の課題のうち、少なくとも一つの課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、第１のトランジスタと、発振器と、第１の配線と、第２の配線と、第１の回路と、を有し、発振器は、第１の配線、第２の配線および第１の回路のそれぞれと電気的に接続され、第１のトランジスタは、チャネル形成領域にインジウムまたは亜鉛を含む金属酸化物を有し、発振器は、第２のトランジスタと、第３のトランジスタと、第４のトランジスタと、第５のトランジスタと、第１の容量素子と、を有し、第２のトランジスタのゲートおよび第３のトランジスタのゲートは、第１のトランジスタのソースおよびドレインの一方に電気的に接続され、第２のトランジスタのソースおよびドレインの一方は、第４のトランジスタのソースおよびドレインの一方と、第１の容量素子の一方の電極と、に電気的に接続され、第３のトランジスタのソースおよびドレインの一方は、第５のトランジスタのソースおよびドレインの一方と、第１の容量素子の他方の電極と、に電気的に接続され、第４のトランジスタのソースおよびドレインの他方は、第５のトランジスタのゲートに電気的に接続され、第５のトランジスタのソースおよびドレインの他方は、第１の回路と、第４のトランジスタのゲートと、に電気的に接続され、第１の配線は、第２のトランジスタのソースおよびドレインの他方と、第３のトランジスタのソースおよびドレインの他方と、に電気的に接続される半導体装置である。
【０００８】
また、上記構成において、第１の回路はインバータおよびバッファの少なくとも一と、入力端子と、を有し、第４のトランジスタのゲートは、入力端子に電気的に接続され、第１の回路は、入力端子に与えられる信号の整形および増幅の少なくとも一を行う機能を有する半導体装置である。
【０００９】
また、上記構成において、第２のトランジスタ乃至第５のトランジスタは、チャネル形成領域にインジウムまたは亜鉛を含む金属酸化物を有することが好ましい。
【００１０】
また、上記構成において、第２の容量素子を有し、第２の容量素子の一方の電極は、第１のトランジスタのソースおよびドレインの一方に電気的に接続され、第２の容量素子の他方の電極は、第１の配線に電気的に接続されることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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