CN110416209B - 一种具有反馈结构的半导体功率晶体管及集成电路与封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，包括水平结构晶体管、垂直结构晶体管，水平和垂直结构晶体管包括抑制本征反馈结构和周期性反馈结构；抑制本征反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的电极上；周期性反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的内部或/和外部；并提供了一种单片微波集成电路和内匹配晶体管电路封装结构。在进行抑制晶体管本征反馈的基础上,采用无源、有源耦合结构实现周期性反馈及调谐功能，改善了微波性能和宽带特性，解决了电路结构的小型化和可调谐，促进了周期性反馈结构在集成电路上的实现及高效率高性能的内匹配封装。上述实现可用于各类通信系统，特别是4G、5G移动通信系统的射频前端模块等领域。

Description

一种具有反馈结构的半导体功率晶体管及集成电路与封装 结构

技术领域

本发明属于反馈型半导体芯片领域，特别是涉及一种具有反馈结构的半导体功率晶体管及集成电路与封装结构。

背景技术

现代微波通信系统中，随着近年来移动通信系统对基站功率放大器和手机功率放大器性能要求的进一步提高，逐渐发展了一种新型射频功率器件，即功率晶体管。这样的功率晶体管具有工作性能高、寄生电容小、易于集成等特点，特别适合作为集成电路的功率器件使用。

目前，半导体功率晶体管存在两种结构：水平结构功率晶体管和垂直结构功率晶体管，其中，水平结构功率晶体管主要包括衬底和栅极、漏极、源极等结构，垂直结构功率晶体管包括衬底和基极、集电极、发射极等结构，三五族化合物半导体和硅基化合物半导体晶体管的结构类似，比较典型的如：图28所示的GaAs pHEMT水平结构功率晶体管衬底结构，图29所示的GaAs HBT垂直结构功率晶体管衬底结构。

所谓水平结构，是指PN结是相对于衬底，水平排列的。以GaAs为例，水平结构晶体管未掺杂InGaAs层与AlGaAs层在界面处形成异质结，产生二维电子气。栅极控制势垒高度，当栅极达到一定偏压时，二维电子气隧道穿越势垒，在源极和漏极间形成电流。为了防止电流泄露到GaAs衬底中，加入了未掺杂GaAs/AlGaAs超晶格缓冲层。所谓垂直结构，是指PN结是相对于衬底，垂直排列的。在垂直结构功率晶体管中，GaN、InP、SiC等化合物半导体晶体管，以及硅基、SOI晶体管结构与此类似。

在现有的水平结构功率晶体管中，栅极、漏极、源极是不带反馈结构的。栅极夹在漏极与源极之间，电极是相互平行的。现有技术典型的功率晶体管如图30所示，栅极做成多个插指插入到源极和漏极之间，在栅极、漏极、源极电极间平行，形成了法布里珀罗FP反射腔，构成本征反馈模式，这种模式的反馈强度要高于本发明提出的增益耦合和分布反馈DBR的强度，导致增益谱向低频移动，造成芯片容易自激，使得微波性能下降甚至完全失效。而垂直结构功率晶体管也与水平结构功率晶体管具有类似功能。

现有技术当中，在微波单片集成电路MMIC上实现的功率晶体管外的阻抗匹配电路IMN如图31所示。该MMIC阻抗匹配电路包括输入焊盘、输出焊盘、输入偏置焊盘、输出偏置焊盘、螺旋电感、片上电容、第1级功放、第2级功放、漏极偏置焊盘、栅极偏置焊盘。其中，输入、输出端和级间阻抗匹配都是由螺旋电感和片上电容构成。功率晶体管内部和外部都没有周期性反馈结构做阻抗匹配。

对于无周期性反馈结构的内匹配晶体管封装电路而言，由于功率晶体管最佳输出功率、效率对应的阻抗匹配点，通常与50欧姆标准阻抗失配比较大，如果对功率晶体管管芯直接封装，则外围匹配电路会由于失配过大而难以设计。内匹配功率晶体管是对功率晶体管管芯的一种封装形式，其通过在管壳内加入偏置电路、输入、输出匹配电路，对晶体管管芯进行一定程度的匹配，方便外围电路进一步进行匹配。内匹配晶体管还可以对多个管芯进行功率合成以提高输出功率。现有技术实现的内匹配功率晶体管及其外围匹配电路如图32所示，图中有两个管芯，通过键合线与壳内阻抗匹配电路，典型如平面电容连接，功率合成是通过功分器和合路器实现的。由于没有反馈结构的功率晶体管阻抗失配比较大，最佳功率和效率负载牵引匹配点在阻抗失配较大点，因此难以一次在管壳内完成阻抗匹配，需要在管壳外进行两次匹配。

实际应用中，不带周期性反馈结构的功率晶体管、MMIC集成电路以及内匹配晶体管封装电路存在如下问题：

(1)宽带特性不好。无论是螺旋电感，还是片上电容，都难以实现宽带匹配，因此在应用于5G、雷达等宽带应用领域时，需要分成好几个功放来覆盖一个比较宽的频段。

(2)面积大，难以小型化。螺旋电感非常耗费芯片面积，通常在一个MMIC电路中是最占面积的单元。因此这种电路，无论是MMIC片上实现，还是封装后在电路板上实现，都难以实现小型化，经济性不好。

(3)微波性能欠佳，尤其是频率越高恶化越明显。理论分析及负载牵引实验都表明，在功率晶体管的输入输出端，实现基波、二次谐波、三次谐波适宜的阻抗环境，达到二次谐波断路、三次谐波开路的作用，使得功率、效率、噪声等特性进一步优化。但是在频率比较高时，例如10GHz以上的毫米波频段，例如基波为10GHz，二次谐波为20GHz，三次谐波为30GHz，由于GaAs等衬底的损耗，或者PCB电路板的损耗，二次谐波和三次谐波抵达螺旋电感、片上电容和片上电阻等组成的阻抗匹配网络IMN后，反射给功率晶体管的信号已经严重衰减，达不到谐波阻抗匹配和负载牵引的目的，导致高频性能没有很好得到优化。

(4)电路难以实现调谐。无论是螺旋电感还是片上电容，都是无源元件，难以实现调谐。因此由它们组成的阻抗匹配网络IMN也难以调谐。而电路应用于宽带环境，或者宽温度范围环境，或者需要构成多赫蒂功放等复杂电路时，通常需要在不同工作频段、功率水平、温度范围时做一定的阻抗匹配调谐，以实现更好的性能。当前的技术难以对阻抗匹配网络IMN和芯片乃至组成的系统进行调谐。

(5)电路可封装性不好，封装后性能不佳。现有技术制作的功率晶体管，例如GaN功率晶体管，具有较高的功率密度和输出功率水平，需要比较大的失配进行阻抗匹配，例如需要驻波比VSWR15～20之间的基波阻抗匹配环境。如此大的失配使阻抗匹配网络IMN非常难以设计，例如，虽然采用螺旋电感、片上电容和片上电阻等反馈结构也可以实现低波大驻波反馈功能，但是都需要占用很大的芯片面积，且效果还不好，直接影响到后端的封装还需要做去耦和补偿，封装后性能不佳。尤其是对于需要在管壳内通过陶瓷电路等形式对排状功率晶体管管芯进行匹配的内匹配晶体管封装尤其困难，且内匹配晶体管封装后，还需要在外部进行二次阻抗匹配，使系统复杂且性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺点和不足，提出一种具有反馈结构的半导体功率晶体管及集成电路与封装结构,通过在抑制晶体管本征反馈的基础上,在功率晶体管内部或/和外部设置周期性反馈结构，采用无源、有源耦合结构实现周期性反馈及调谐功能，进一步改善了微波性能和宽带特性，解决了电路结构的小型化和可调谐，促进了周期性反馈功率晶体管在集成电路及封装电路上设计实现，这样的集成电路和封装电路可用于各类通信系统，特别是4G、5G移动通信系统的射频前端模块(FEM)等领域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，包括水平结构晶体管、垂直结构晶体管，所述水平结构晶体管包括栅极、漏极，源极、栅极输入端、漏极输出端、栅极插指，所述垂直结构晶体管包括基极、集电极、发射极、基极输入端、集电极输出端；

所述水平结构晶体管和垂直结构晶体管还包括抑制本征反馈结构和周期性反馈结构；所述抑制本征反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的电极上，用于抑制半导体功率晶体管的法布里珀罗FP反馈；所述周期性反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的衬底上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的电极上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构包括位于源极电极上的源极倾斜端、位于漏极电极上的漏极倾斜端，所述源极倾斜端相对于栅极插指电极倾斜一个角度，或/和所述漏极倾斜端相对于栅极插指电极倾斜一个角度；在垂直结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构为在基极、集电极、发射极的电极界面相互倾斜一个可破坏电极平行关系的角度而形成的物理结构。

进一步地，所述设置在半导体功率晶体管内部衬底上的周期性反馈结构，包括基于有源层的增益耦合结构或/和基于无源层的分布反馈结构。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的沟道层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构，所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的隔离层或/和势垒层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构；在垂直结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于垂直结构晶体管内部衬底上的发射区或/和集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构，所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的基区或/和次集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在漏极、源极的电极的若干个金属层上，刻蚀生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构；在垂直结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在基极、集电极、发射极的电极的若干个金属层上，刻蚀或生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构。

进一步地，所述设置在半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处的周期性反馈结构，包括若干个串联或并联配合使用的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在栅极输入端、漏极输出端外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构；在垂直结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在基极输入端、集电极输出端外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构。

进一步地，所述有源插指周期反馈结构包括设置在半导体功率晶体管的栅极输入端外侧的若干个栅极有源周期插指调制结构，或/和设置在半导体功率晶体管的漏极输出端外侧的若干个漏极有源周期插指调制结构；所述栅极有源周期插指调制结构包括栅极插指控制电极、输入电极，所述漏极有源周期插指调制结构包括漏极插指控制电极、输出电极；通过对栅极插指控制电极或漏极插指控制电极的调谐产生周期性电压场、周期性声波场、周期性电流注入分布场或周期性阻抗分布场。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变水平结构晶体管的金属电极或介质层的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括掺杂浓度、相对介电常数、压电特性，所述几何特性包括长宽高、形状、方向、角度；在垂直结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变垂直结构晶体管的多层量子阱的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括多层量子阱的掺杂浓度、二维电子气浓度、势垒高度，所述几何特性包括多层量子阱的宽度、层高、形状、角度。

进一步地，在所述水平结构晶体管或垂直结构晶体管中，所述调制周期变化的特征结构为周期性宽窄变化或高度变化的图形，所述周期性宽窄变化或高度变化的图形呈周期固定或周期不固定的线性或非线性变化，包括正弦波、锯齿波、方波或啁啾波形；所述调制强度变化的特征结构为周期性变化强度不固定的图形，所述周期性变化强度不固定的图形呈取样、切趾、线性或非线性变化；所述调制相移变化的特征结构为每个周期的相位差不固定的图形，所述每个周期的相位差不固定的图形呈线性或非线性变化。

一种单片微波集成电路，包括输入焊盘、输出焊盘、输入偏置焊盘、输出偏置焊盘，所述单片微波集成电路还包括第1级漏极偏置焊盘、第2级栅极偏置焊盘、第一偏置电路反馈结构、栅极反馈结构、漏极反馈结构、第1级功放、第2级功放，所述第1级功放、第2级功放为水平结构功率晶体管，所述第一偏置电路反馈结构、栅极反馈结构或漏极反馈结构为前面所述水平结构晶体管的任一种周期性反馈结构，所述第一偏置电路反馈结构分别设置在输入偏置焊盘、输出偏置焊盘、第1级漏极偏置焊盘、第2级栅极偏置焊盘与其它电路的连接处，所述栅极反馈结构分别设置在第1级功放的栅极、第2级功放的栅极与其它电路的连接处，所述漏极反馈结构分别设置在第1级功放的漏极、第2级功放的漏极与其它电路的连接处；

或者所述单片微波集成电路还包括第1级集电极偏置焊盘、第2级基极偏置焊盘、第二偏置电路反馈结构、基极反馈结构、集电极反馈结构、第1级功放、第2级功放，所述第1级功放、第2级功放为垂直结构功率晶体管，所述第二偏置电路反馈结构、基极反馈结构或集电极反馈结构为前面所述垂直结构晶体管的任一种周期性反馈结构，所述第二偏置电路反馈结构分别设置在输入偏置焊盘、输出偏置焊盘、第1级集电极偏置焊盘、第2级基极偏置焊盘与其它电路的连接处，所述基极反馈结构分别设置在第1级功放的基极、第2级功放的基极与其它电路的连接处，所述集电极反馈结构分别设置在第1级功放的集电极、第2级功放的集电极与其它电路的连接处；

具有至少3级功放的单片微波集成电路与所述具有第1级功放、第2级功放的2级功放单片微波集成电路的结构相同或等同。

一种内匹配晶体管电路封装结构，包括电路输入端、电路输出端、管壳、管芯一、管芯二、功分器、合路器，还包括有源负载牵引反馈结构、内匹配周期性反馈结构，所述有源负载牵引反馈结构为若干个有源负载牵引功率放大器，所述管芯一、管芯二均为功率晶体管；

所述内匹配周期性反馈结构为前面所述的基于有源层的增益耦合结构、基于无源层的分布反馈结构或/和设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构，所述功分器与管芯一、管芯二的输入端直接连接，所述合路器与管芯一、管芯二的输出端直接连接，所述管芯一、管芯二的输入端、输出端分别直接连接一个有源负载牵引功率放大器；

或者所述内匹配周期性反馈结构为前面所述的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构，在所述管芯一、管芯二的输入端、输出端外侧连接处均设置一个所述内匹配周期性反馈结构，所述功分器与管芯一、管芯二的输入端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述合路器与管芯一、管芯二的输出端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述管芯一、管芯二的输入端、输出端分别通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接一个有源负载牵引功率放大器；

具有至少3个功放管芯的内匹配晶体管电路封装结构与所述具有管芯一、管芯二的2个功放管芯内匹配晶体管电路封装结构相同或等同。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1.采用周期性反馈结构代替现有功率晶体管中的螺旋电感和片上电容，通过改变该反馈结构的电特性或几何特征增加频率带宽，增强了宽带特性，更加适用于5G、雷达等宽带应用领域；

2.由于可在功率晶体管的输入输出端外侧、金属电极甚至内部的衬底上周期性反馈结构，因此所占面积显著缩小，使得制造含有周期性反馈半导体功率晶体管的集成电路芯片更加小型化；

3.由于设置的周期性反馈结构距离功率晶体管的栅极、漏极很近，甚至是在功率晶体管内部，使得高频反馈微波信号衰减较小，同时，将源极、漏极与栅极插指靠近的端面设计成不平行的状态，破坏了栅极、漏极和源极之间的电极平行关系，进一步抑制了法布里珀罗FP反馈，因此功率晶体管的高频微波性能更好；对垂直结构的晶体管，上述栅极对应于基极，发射极对应于源极，漏级对应于集电极；

4.采用有源插指周期反馈结构、有源负载牵引反馈结构等方式实现周期性反馈功能的同时，也能实现功率晶体管电路的调谐功能；

5.综合采用各种无源或/和有源周期性反馈结构优化阻抗匹配网络IMN，方便后端的芯片封装、去耦和补偿，显著提升了芯片封装后的性能，尤其是对于需要在管壳内通过陶瓷电路等形式，对排状功率晶体管管芯进行匹配的内匹配晶体管封装的性能提升尤其明显。

附图说明

图1为水平结构晶体管中抑制本征反馈结构的示意图；

图2为垂直结构晶体管中抑制本征反馈结构的示意图；

图3为利用掩膜版生成水平结构晶体管沟道层周期性反馈结构的示意图；

图4为垂直结构晶体管发射区和集电区堆叠交替薄层掺杂形成多层量子阱的结构示意图；

图5为利用掩膜版生成水平结构晶体管隔离层周期性反馈结构的示意图；

图6为采用气体或液体化学刻蚀生成水平结构晶体管隔离层周期性反馈结构的示意图；

图7为垂直结构晶体管基区和次集电区堆叠交替薄层掺杂形成多层量子阱的结构示意图；

图8为水平结构晶体管漏极(a)和源极(b)周期性调制几何结构的示意图；

图9为行结构晶体管漏极(a)和源极(b)周期性调制孔洞结构的示意图；

图10为垂直结构晶体管电极上制作周期性调制几何结构(a)和孔洞结构(b)的示意图；

图11为水平结构晶体管输入输出端周期性调制几何结构(a)和孔洞结构(b)的示意图；

图12为垂直结构晶体管电极外侧周期性调制几何结构(a)和孔洞结构(b)的示意图；

图13为功率晶体管输入输出端有源插指周期反馈结构的示意图；

图14为周期性耦合结构中电特性随位置周期性变化的示意图；

图15为周期性耦合结构中周期性变化的几何结构示意图；

图16为调制周期变化结构中电特性或几何量随位置啁啾变化(a)与调制周期随位置啁啾变化(b)的示意图；

图17为水平结构晶体管中随位置发生调制周期变化的几何量(a)与电特性(b)的结构示意图；

图18为垂直结构晶体管中改变多层量子阱层高实现调制周期变化的结构示意图；

图19为调制强度变化结构中电特性或几何量随位置变化(a)与调制强度随位置变化(b)的示意图；

图20为水平结构晶体管中随位置发生调制强度变化的几何量(a)与电特性(b)的结构示意图；

图21为垂直结构晶体管中改变多层量子阱层宽度(a)或/和掺杂浓度(b)实现调制强度变化的结构示意图；

图22为调制相移变化结构中电特性或几何量随位置变化(a)与调制相移随位置变化(b)的示意图；

图23为水平结构晶体管中随位置发生相移的几何量(a)与电特性(b)的结构示意图；

图24为垂直结构晶体管中改变多层量子阱层高度(a)与掺杂浓度(b)实现相位突变的结构示意图；

图25为有周期性反馈的水平结构晶体管实现微波单片集成电路MMIC的结构示意图；

图26为有周期性反馈的水平结构晶体管实现微波单片集成电路MMIC的结构示意图；

图27为有周期性反馈结构和有源负载牵引反馈结构的内匹配晶体管电路封装结构的示意图；

图28为水平结构晶体管的GaAs pHEMT衬底结构；

图29为垂直结构晶体管的GaAs HBT衬底结构；

图30为无周期性反馈的水平结构晶体管(a)和垂直结构晶体管(b)版图的示意图；

图31为无周期性反馈的微波单片集成电路MMIC的结构示意图；

图32为无周期性反馈的内匹配晶体管电路封装结构的示意图。

图中标记：1-栅极，2-漏极，3-源极，4-栅极输入端，5-漏极输出端，6-栅极插指，7-基极，8-集电极，9-发射极，10-基极输入端，11-集电极输出端，12-掩膜版,13-源极倾斜端，14-漏极倾斜端，15-调制几何结构，16-调制孔洞结构，17-栅极有源周期插指调制结构，18-漏极有源周期插指调制结构，19-栅极插指控制电极，20-漏极插指控制电极，21-输入电极，22-输出电极，23-输入焊盘，24-输出焊盘，25-输入偏置焊盘，26-输出偏置焊盘，27-螺旋电感，28-片上电容，29-第1级功放，30-第2级功放，31-第1级漏极偏置焊盘，32-第2级栅极偏置焊盘,33-第一偏置电路反馈结构,34-栅极反馈结构,35-漏极反馈结构,36-第1级集电极偏置焊盘,37-第2级基极偏置焊盘,38-第二偏置电路反馈结构,39-基极反馈结构,40-集电极反馈结构,41-电路输入端,42-电路输出端,43管壳,44-管芯一，45-管芯二,46-功分器,47-合路器,48-内匹配周期性反馈结构,49-有源负载牵引功率放大器,50-调谐端，51-键合线，52-壳内阻抗匹配电路，53-壳外阻抗匹配电路。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例1

如图1至24所示，本实施例提供了一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，包括水平结构晶体管、垂直结构晶体管，所述水平结构晶体管包括栅极1、漏极2，源极3、栅极输入端4、漏极输出端5、栅极插指6，所述垂直结构晶体管包括基极7、集电极8、发射极9、基极输入端10、集电极输出端11；

所述水平结构晶体管和垂直结构晶体管还包括抑制本征反馈结构和周期性反馈结构；所述抑制本征反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的电极上，用于抑制半导体功率晶体管的法布里珀罗FP反馈；所述周期性反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的衬底上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的电极上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处。

现有技术中，法布里珀罗FP反馈的强度要高于增益耦合和分布反馈DBR的强度，导致增益谱向低频移动，造成芯片容易自激，使得微波性能下降甚至完全失效。因此，本实施例中所述半导体功率晶体管首先采用抑制本征反馈结构对法布里珀罗FP反馈进行抑制，消除其影响，再采用方案中提出的各种周期性反馈结构实现半导体功率晶体管的性能更加优化、体积更加小型化等功能。

本方案中，周期性反馈结构可以在半导体功率晶体管内部或外部实现，包括在半导体功率晶体管内部的衬底上或/和设置在半导体功率晶体管的电极上或/和设置在半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处实现，具体可以采用各种耦合结构来实现周期性反馈功能。这种结构一方面可以按照用户需要优化晶体管增益谱分布，另一方面可以取代现有的基于螺旋电感和片上电容的阻抗匹配电路，实现所需的基波、二次谐波、三次谐波外部阻抗环境。所述功率晶体管的周期性反馈结构可以在三五族化合物半导体上实现，例如GaAs、GaN、InP、SiC等，也可以在硅基化合物半导体上实现，例如体硅CMOS和SOI衬底等。

实施例2

如图1和图2所示，在实施例1的基础上，进一步地，在水平结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构包括位于源极电极上的源极倾斜端13、位于漏极电极上的漏极倾斜端14，所述源极倾斜端13相对于栅极插指6电极倾斜一个角度，或/和所述漏极倾斜端14相对于栅极插指6电极倾斜一个角度；在垂直结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构为在基极7、集电极8、发射极9的电极界面相互倾斜一个可破坏电极平行关系的角度而形成的物理结构。

本实施例中，破坏水平结构晶体管或垂直结构晶体管的电极平行关系就可以抑制法布里珀罗FP反馈，进而使本发明提出的各种周期性反馈结构作为主要反馈模式发挥作用，优化性能。将水平结构功率晶体管的源极、漏极电极之一或全部，相对栅极插指电极倾斜一个角度，破坏栅极、漏极、源极间的电极平行关系即可。将垂直结构功率晶体管的基极、集电极、发射极界面间的电极平行关系，具体方法可以让这些电极的界面相互倾斜一个角度。这样的角度大小是在实际设计调试中，需要根据功率晶体管调制达到的周期变化、强度变化、相位变化以及其它性能要求进行确定。

实施例3

如图3至7所示，在实施例1的基础上，进一步地，所述设置在半导体功率晶体管内部衬底上的周期性反馈结构，包括基于有源层的增益耦合结构或/和基于无源层的分布反馈结构。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的沟道层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构；所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的隔离层或/和势垒层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构；

在垂直结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于垂直结构晶体管内部衬底上的发射区或/和集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构，所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的基区或/和次集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构。

本实施例中，在功率晶体管内部实现的周期性反馈技术，其耦合结构可以利用衬底的相关层实现。水平结构晶体管的衬底相关层有沟道层、隔离层、势垒层等，垂直结构晶体管的衬底相关层有基区、发射区、集电区和次集电区等。

在水平结构晶体管中，基于有源层的增益耦合结构是在沟道层实现周期性掺杂，进而实现二维电子气的周期性反馈分布，InGaAs沟道的掺杂浓度实现了周期性变化，因此造成了异质结二维电子气浓度产生了周期性变化。在实现当中，加入具有周期性几何结构的掩膜版，用户可以使用不同的掩膜版实现沟道层的周期性反馈结构。基于无源层的分布反馈结构中，无源层包括隔离层、势垒层等，在上面制作的分布反馈(DBR)结构也可以实现周期性反馈功能，具体实现当中有两方法：一种是加入具有不同形状周期性几何结构的掩膜版进行实现，另一种是采用气体或液体化学方法直接在隔离层或势垒层表面进行选择性刻蚀实现。

在垂直结构晶体管中，基于有源层的增益耦合结构可以通过在发射区、集电区等有源层生长多层量子阱的方式实现垂直方向沟道的掺杂浓度周期性变化，以此形成异质结2维电子气浓度的周期性变化。基于无源层的分布反馈结构可以通过在基区、次集电区等无源层生长多层量子阱的方式实现垂直方向周期性反馈结构。所述多层量子阱是指多层堆叠的材料，每一层都很薄，且相邻层之间的电特性呈周期性变化。

实施例4

如图8至10所示，在实施例1的基础上，进一步地，在水平结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在漏极2、源极3的电极的若干个金属层上，刻蚀生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构15或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构16；在垂直结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在基极7、集电极8、发射极9的电极的若干个金属层上，刻蚀或生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构15或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构16。

本实施例中，在功率晶体管外部实现的周期性反馈技术，可在水平结构晶体管源极、漏极的电极上或在垂直结构晶体管基极、集电极、发射极的电极上实现周期性反馈结构。水平结构晶体管源极、漏极的电极以及垂直结构晶体管基极、集电极、发射极的电极都有几十微米，尺寸足以放置周期性反馈结构，具体在电极的一个或几个金属层上刻蚀出周期性反馈结构。

在水平结构晶体管中，源级、漏极的电极不再是均匀电极，而是在某一方向上产生长度、高度、宽度等几何结构的周期性调制变化，或者在电极内部制作出周期性变化的孔洞。

在垂直结构晶体管中，基级、集电极、发射极的电极不再是均匀电极，而是在某一方向上产生长度、高度、宽度等几何结构的周期性调制变化，或者在电极内部制作出周期性变化的孔洞。

实施例5

如图11至13所示，在实施例1的基础上，进一步地，所述设置在半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处的周期性反馈结构，包括若干个串联或并联配合使用的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构。

进一步地，在水平结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在栅极输入端4、漏极输出端5外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构15或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构16；在垂直结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在基极输入端10、集电极输出端11外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构15或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构16。

进一步地，所述有源插指周期反馈结构包括设置在半导体功率晶体管的栅极输入端4外侧的若干个栅极有源周期插指调制结构17，或/和设置在半导体功率晶体管的漏极输出端5外侧的若干个漏极有源周期插指调制结构18；所述栅极有源周期插指调制结构17包括栅极插指控制电极19、输入电极21，所述漏极有源周期插指调制结构18包括漏极插指控制电极20、输出电极22；通过对栅极插指控制电极19或漏极插指控制电极20的调谐产生周期性电压场、周期性声波场、周期性电流注入分布场或周期性阻抗分布场。

本实施例的实现中，对水平结构晶体管而言，由于栅极通常采用插指形式，没有足够空间放置周期性调制结构，因此可以在晶体管栅极输入端放置周期性结构。同时，漏极电极夹在栅极插指之间，通常面积比较小，不足以实现复杂周期调制结构，或者周期调制结构的反馈能力不够强。因此，在晶体管的源级、漏极输入输出端外面再放置一个或多个周期性反馈结构，可以弥补晶体管内反馈能力的不足，进一步优化所需的基波、二次谐波、三次谐波外部阻抗环境，这样的周期性反馈结构为如上所述的两种具体结构。同理，对垂直结构晶体管而言，本身也没有电极插指结构，因此，在晶体管的基级、集电极、发射极外侧再放置一个或多个周期性反馈结构，可以弥补晶体管内反馈能力的不足，进一步优化所需的基波、二次谐波、三次谐波外部阻抗环境，这样的周期性反馈结构采用无源周期反馈结构进行实现。上述具体的实现结构可以一个或多个串联或并联配合使用，使周期性反馈性能或调谐功能更好。

特别地，由于有源插指周期反馈结构是一种有源结构，也可进行调谐，可以控制外部有源周期性反馈结构，弥补晶体管内部反馈能力的不足，改变阻抗匹配环境，进一步优化所需的基波、二次谐波、三次谐波外部阻抗环境，使得芯片性能提高较大。

实施例6

如图14至24所示，在实施例1至5的基础上，进一步地，在水平结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变水平结构晶体管的金属电极或介质层的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括掺杂浓度、相对介电常数、压电特性，所述几何特性包括长宽高、形状、方向、角度；在垂直结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变垂直结构晶体管的多层量子阱的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括多层量子阱的掺杂浓度、二维电子气浓度、势垒高度，所述几何特性包括多层量子阱的宽度、层高、形状、角度。

进一步地，在所述水平结构晶体管或垂直结构晶体管中，所述调制周期变化的特征结构为周期性宽窄变化或高度变化的图形，所述周期性宽窄变化或高度变化的图形呈周期固定或周期不固定的线性或非线性变化，包括正弦波、锯齿波、方波或啁啾波形；所述调制强度变化的特征结构为周期性变化强度不固定的图形，所述周期性变化强度不固定的图形呈取样、切趾、线性或非线性变化；所述调制相移变化的特征结构为每个周期的相位差不固定的图形，所述每个周期的相位差不固定的图形呈线性或非线性变化。

在实施例1至5中，对水平结构晶体管、垂直结构晶体管的周期性反馈结构和抑制本征反馈结构的基本结构、位置等基本要素设计布局完成后，本实施例的方法是对这些周期性反馈结构的电特性和几何特性的参数进行关键性的调试设计，以便根据功率晶体管所要实现的功能和用途，确定相关参数值。

实施例7

如图25、图26所示，在实施例1至6的基础上，实现一种单片微波集成电路，包括输入焊盘23、输出焊盘24、输入偏置焊盘25、输出偏置焊盘26，所述单片微波集成电路还包括第1级漏极偏置焊盘31、第2级栅极偏置焊盘32、第一偏置电路反馈结构33、栅极反馈结构34、漏极反馈结构35、第1级功放29、第2级功放30，所述第1级功放29、第2级功放30为水平结构功率晶体管，所述第一偏置电路反馈结构33、栅极反馈结构34或漏极反馈结构35为前面所述水平结构晶体管的任一种周期性反馈结构，所述第一偏置电路反馈结构33分别设置在输入偏置焊盘25、输出偏置焊盘26、第1级漏极偏置焊盘31、第2级栅极偏置焊盘32与其它电路的连接处，所述栅极反馈结构34分别设置在第1级功放29的栅极、第2级功放30的栅极与其它电路的连接处，所述漏极反馈结构35分别设置在第1级功放29的漏极、第2级功放30的漏极与其它电路的连接处；

或者所述单片微波集成电路还包括第1级集电极偏置焊盘36、第2级基极偏置焊盘37、第二偏置电路反馈结构38、基极反馈结构39、集电极反馈结构40、第1级功放29、第2级功放30，所述第1级功放29、第2级功放30为垂直结构功率晶体管，所述第二偏置电路反馈结构38、基极反馈结构39或集电极反馈结构40为前面所述垂直结构晶体管的任一种周期性反馈结构，所述第二偏置电路反馈结构38分别设置在输入偏置焊盘25、输出偏置焊盘26、第1级集电极偏置焊盘36、第2级基极偏置焊盘37与其它电路的连接处，所述基极反馈结构39分别设置在第1级功放29的基极、第2级功放30的基极与其它电路的连接处，所述集电极反馈结构40分别设置在第1级功放29的集电极、第2级功放30的集电极与其它电路的连接处；

具有至少3级功放的单片微波集成电路与所述具有第1级功放29、第2级功放30的2级功放单片微波集成电路的结构相同或等同。

本实施例中，利用前述实施例实现的具有抑制本征反馈功能和周期性反馈功能的半导体功率晶体管，可进一步设计制作单片微波集成电路MMIC，由于其晶体管内外反馈结构的实现，可以对晶体管进行预先的阻抗匹配，因此可以明显减少片上螺旋电感、片上电容、片上电阻的使用，甚至不使用这些匹配单元，直接构成性能优化、良好匹配的多级功放。该MMIC集成电路可以在化合物半导体上实现，例如GaAs、GaN、InP、SiC等，也可以在硅基化合物半导体上实现，例如体硅CMOS和SOI衬底等。

实施例8

如图27所示，在实施例1至7的基础上，实现一种内匹配晶体管电路封装结构，包括电路输入端41、电路输出端42、管壳43、管芯一44、管芯二45、功分器46、合路器47，还包括有源负载牵引反馈结构、内匹配周期性反馈结构48，所述有源负载牵引反馈结构为若干个有源负载牵引功率放大器49，所述管芯一44、管芯二45均为功率晶体管；

所述内匹配周期性反馈结构为前面所述的基于有源层的增益耦合结构、基于无源层的分布反馈结构或/和设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构，所述功分器46与管芯一44、管芯二45的输入端直接连接，所述合路器47与管芯一44、管芯二45的输出端直接连接，所述管芯一44、管芯二45的输入端、输出端分别直接连接一个有源负载牵引功率放大器49；

或者所述内匹配周期性反馈结构为前面所述的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构，在所述管芯一44、管芯二45的输入端、输出端外侧连接处均设置一个所述内匹配周期性反馈结构48，所述功分器46与管芯一44、管芯二45的输入端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述合路器47与管芯一44、管芯二45的输出端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述管芯一44、管芯二45的输入端、输出端分别通过所述内匹配周期性反馈结构48间接连接一个有源负载牵引功率放大器49；

具有至少3个功放管芯的内匹配晶体管电路封装结构与所述具有管芯一44、管芯二45的2个功放管芯内匹配晶体管电路封装结构相同或等同。

本实施例中，实现一种内匹配晶体管电路封装结构，包括周期性反馈结构和/或有源负载牵引反馈结构,可以对管芯进行阻抗匹配，能减少甚至完全替代管壳内的阻抗匹配电路，以及管壳外的阻抗匹配电路。由于同时使用了有源、无源两种反馈结构，因此可以实现大阻抗失配点的匹配，因此在管壳内即可完成阻抗匹配，不需要在管壳外进行二次匹配。系统简洁，体积小，效率高，性能高。这种结构的特点是：既可以调谐，又减少或取消键合线。其实现的优点：一是电路更优化，可以利用调谐电路在最佳功率输出和最佳效率之间切换；二是减少键合线，可以使系统更坚固可靠，功率容量、电性能也更好；三是该封装电路系统简洁、体积小、效率和性能高。

在内匹配晶体管电路封装结构中，封装完成后，管壳内目标功率晶体管(即管芯一、管芯二连接的功率晶体管)的输入输出端外面再设置一个或多个有源负载牵引功率放大器(即有源负载牵引结构)，有源负载牵引结构与内匹配周期性反馈结构进行配合既可实现调谐，又可实现周期性反馈功能。这样的设计，可以弥补晶体管内反馈能力的不足，进一步优化所需的基波、二次谐波、三次谐波外部阻抗环境。理论分析表明，对于一个微波功率晶体管而言，在输入、输出端加入一定的反馈，是可以获得最佳功率、效率、噪声等特性的。例如对当前GaN功率晶体管而言，通常在输入、输出端加入驻波比VSWR15～20之间的基波反馈电路，可以获得性能优化。如果加入二次谐波和三次谐波反馈电路，性能还有进一步提升。

实验验证表明，在晶体管的输入、输出端加入一定的基波、二次谐波、三次谐波反馈，是可以获得最佳功率、效率、噪声等特性的。这种实验技术就是“负载牵引”。当前有无源负载牵引、混合负载牵引以及有源负载牵引三种类型。无源负载牵引通常采用微波机械装置，在晶体管的输入、输出端实现一个可调谐的负载反馈环境。混合负载牵引克服了无源微波机械装置在调配范围上不足的劣势，可以在更大驻波范围内搜索优化性能。有源负载牵引则可以实现高速测试，适合5G等需要快速设计、快速市场化的领域。

实际上，本发明采用周期性反馈结构减少甚至代替了螺旋电感、片上电容和片上电阻等反馈结构，在芯片上实现了二次谐波断路、三次谐波开路和低波大驻波比反馈，增强了频率带宽性能且实现了集成芯片的小型化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，皆应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，包括水平结构晶体管、垂直结构晶体管，所述水平结构晶体管包括栅极(1)、漏极(2)，源极(3)、栅极输入端(4)、漏极输出端(5)、栅极插指(6)，所述垂直结构晶体管包括基极(7)、集电极(8)、发射极(9)、基极输入端(10)、集电极输出端(11)，其特征在于：

所述水平结构晶体管和垂直结构晶体管还包括抑制本征反馈结构和周期性反馈结构；

所述抑制本征反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的电极上，用于抑制半导体功率晶体管的法布里珀罗FP反馈；

所述周期性反馈结构设置在所述半导体功率晶体管的衬底上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的电极上，或/和设置在所述半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处；

在水平结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构包括位于源极电极上的源极倾斜端(13)、位于漏极电极上的漏极倾斜端(14)，所述源极倾斜端(13)相对于栅极插指(6)电极倾斜一个角度，或/和所述漏极倾斜端(14)相对于栅极插指(6)电极倾斜一个角度；

在垂直结构晶体管中，所述抑制本征反馈结构为在基极(7)、集电极(8)、发射极(9)的电极界面相互倾斜一个可破坏电极平行关系的角度而形成的物理结构；

在水平结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在漏极(2)、源极(3)的电极的若干个金属层上，刻蚀生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构(15)或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构(16)；

在垂直结构晶体管中，所述设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构包括在基极(7)、集电极(8)、发射极(9)的电极的若干个金属层上，刻蚀或生成在某一方向上产生周期性变化的调制几何结构(15)或/和制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构(16)。

2.如权利要求1所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：所述设置在半导体功率晶体管内部衬底上的周期性反馈结构，包括基于有源层的增益耦合结构或/和基于无源层的分布反馈结构。

3.如权利要求2所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：

在水平结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的沟道层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构；所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的隔离层或/和势垒层表面，具有周期性深浅变化的凸凹结构，或/和具有周期性电性能变化的结构；

在垂直结构晶体管中，所述基于有源层的增益耦合结构为位于垂直结构晶体管内部衬底上的发射区或/和集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构，所述基于无源层的分布反馈结构为位于水平结构晶体管内部衬底上的基区或/和次集电区且具有周期性变化的多层量子阱结构。

4.如权利要求1所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：所述设置在半导体功率晶体管的输入输出端外侧连接处的周期性反馈结构，包括若干个串联或并联配合使用的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构。

5.如权利要求4所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：

在水平结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在栅极输入端(4)、漏极输出端(5)外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构(15)或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构(16)；

在垂直结构晶体管中，所述无源周期反馈结构包括在基极输入端(10)、集电极输出端(11)外侧连接处的若干个金属层上，刻蚀生成具有周期性变化的调制几何结构(15)或者制作生成具有周期性变化的调制孔洞结构(16)。

6.如权利要求4所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：所述有源插指周期反馈结构包括设置在半导体功率晶体管的栅极输入端(4)外侧的若干个栅极有源周期插指调制结构(17)，或/和设置在半导体功率晶体管的漏极输出端(5)外侧的若干个漏极有源周期插指调制结构(18)；所述栅极有源周期插指调制结构(17)包括栅极插指控制电极(19)、输入电极(21)，所述漏极有源周期插指调制结构(18)包括漏极插指控制电极(20)、输出电极(22)；通过对栅极插指控制电极(19)或漏极插指控制电极(20)的调谐产生周期性电压场、周期性声波场、周期性电流注入分布场或周期性阻抗分布场。

7.如权利要求1至6中任一项所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：

在水平结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变水平结构晶体管的金属电极或介质层的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括掺杂浓度、相对介电常数、压电特性，所述几何特性包括长宽高、形状、方向、角度；

在垂直结构晶体管中，所述任一种周期性反馈结构均通过改变垂直结构晶体管的多层量子阱的电特性或/和几何特性，设计实现调制周期变化、调制强度变化或/和调制相移变化的特征结构，所述电特性包括多层量子阱的掺杂浓度、二维电子气浓度、势垒高度，所述几何特性包括多层量子阱的宽度、层高、形状、角度。

8.如权利要求7所述的一种具有反馈结构的半导体功率晶体管，其特征在于：在所述水平结构晶体管或垂直结构晶体管中，所述调制周期变化的特征结构为周期性宽窄变化或高度变化的图形，所述周期性宽窄变化或高度变化的图形呈周期固定或周期不固定的线性或非线性变化，包括正弦波、锯齿波、方波或啁啾波形；所述调制强度变化的特征结构为周期性变化强度不固定的图形，所述周期性变化强度不固定的图形呈取样、切趾、线性或非线性变化；所述调制相移变化的特征结构为每个周期的相位差不固定的图形，所述每个周期的相位差不固定的图形呈线性或非线性变化。

9.一种单片微波集成电路，包括输入焊盘(23)、输出焊盘(24)、输入偏置焊盘(25)、输出偏置焊盘(26)，其特征在于：

所述单片微波集成电路还包括第1级漏极偏置焊盘(31)、第2级栅极偏置焊盘(32)、第一偏置电路反馈结构(33)、栅极反馈结构(34)、漏极反馈结构(35)、第1级功放(29)、第2级功放(30)，所述第1级功放(29)、第2级功放(30)为水平结构功率晶体管，所述第一偏置电路反馈结构(33)、栅极反馈结构(34)或漏极反馈结构(35)为权利要求2至6、8中任一项所述水平结构晶体管的周期性反馈结构，所述第一偏置电路反馈结构(33)分别设置在输入偏置焊盘(25)、输出偏置焊盘(26)、第1级漏极偏置焊盘(31)、第2级栅极偏置焊盘(32)与其它电路的连接处，所述栅极反馈结构(34)分别设置在第1级功放(29)的栅极、第2级功放(30)的栅极与其它电路的连接处，所述漏极反馈结构(35)分别设置在第1级功放(29)的漏极、第2级功放(30)的漏极与其它电路的连接处；

或者所述单片微波集成电路还包括第1级集电极偏置焊盘(36)、第2级基极偏置焊盘(37)、第二偏置电路反馈结构(38)、基极反馈结构(39)、集电极反馈结构(40)、第1级功放(29)、第2级功放(30)，所述第1级功放(29)、第2级功放(30)为垂直结构功率晶体管，所述第二偏置电路反馈结构(38)、基极反馈结构(39)或集电极反馈结构(40)为权利要求2至5、8中任一项所述垂直结构晶体管的周期性反馈结构，所述第二偏置电路反馈结构(38)分别设置在输入偏置焊盘(25)、输出偏置焊盘(26)、第1级集电极偏置焊盘(36)、第2级基极偏置焊盘(37)与其它电路的连接处，所述基极反馈结构(39)分别设置在第1级功放(29)的基极、第2级功放(30)的基极与其它电路的连接处，所述集电极反馈结构(40)分别设置在第1级功放(29)的集电极、第2级功放(30)的集电极与其它电路的连接处；

具有至少3级功放的单片微波集成电路与所述具有第1级功放(29)、第2级功放(30)的2级功放单片微波集成电路的结构相同或等同。

10.一种内匹配晶体管电路封装结构，包括电路输入端(41)、电路输出端(42)、管壳(43)、管芯一(44)、管芯二(45)、功分器(46)、合路器(47)，其特征在于：还包括有源负载牵引反馈结构、内匹配周期性反馈结构(48)，所述有源负载牵引反馈结构为若干个有源负载牵引功率放大器(49)，所述管芯一(44)、管芯二(45)均为功率晶体管；

所述内匹配周期性反馈结构为权利要求1至3中任一项所述的基于有源层的增益耦合结构、基于无源层的分布反馈结构或/和设置在半导体功率晶体管电极上的周期性反馈结构，所述功分器(46)与管芯一(44)、管芯二(45)的输入端直接连接，所述合路器(47)与管芯一(44)、管芯二(45)的输出端直接连接，所述管芯一(44)、管芯二(45)的输入端、输出端分别直接连接一个有源负载牵引功率放大器(49)；

或者所述内匹配周期性反馈结构为权利要求4至6中任一项所述的无源周期反馈结构或/和有源插指周期反馈结构，在所述管芯一(44)、管芯二(45)的输入端、输出端外侧连接处均设置一个所述内匹配周期性反馈结构(48)，所述功分器(46)与管芯一(44)、管芯二(45)的输入端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述合路器(47)与管芯一(44)、管芯二(45)的输出端通过所述内匹配周期性反馈结构间接连接，所述管芯一(44)、管芯二(45)的输入端、输出端分别通过所述内匹配周期性反馈结构(48)间接连接一个有源负载牵引功率放大器(49)；

具有至少3个功放管芯的内匹配晶体管电路封装结构与所述具有管芯一(44)、管芯二(45)的2个功放管芯内匹配晶体管电路封装结构相同或等同。

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