JP2007535140A5 - - Google Patents

Description

本発明のいくつかの実施形態においては、複数のユニットセルは、ユニットセルのリニアアレイを含んでいる。複数の熱スペーサは、市松模様（ｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄ ｐａｔｔｅｒｎ）を提供することができる。複数の熱スペーサは、寸法がほぼ均一でもよいし、あるいは不均一でもよい。複数の熱スペーサを、隣り合うユニットセル間で整合させることもできる。

さらに、図１から図４の熱スペーサは、各ゲートフィンガに同数のスペーサを有するものとして示されているが、異なるフィンガ内に異なる数のスペーサを設けることもできる。例えば、隣り合うフィンガが異なる数のスペーサを有する、スペーサの市松模様を設けることもできる。したがって、第１のゲートフィンガが、フィンガのほぼ中央に単一のスペーサを有し、隣のフィンガが、フィンガの長さの約１／３及び２／３のところに中心を置く２つのスペーサを有していてもよい。隣り合うフィンガの活性部分は、２次元で互いに離隔されるので、このような市松模様は、より均一な温度プロファイルを提供するのに有益なことがある。この市松模様により、エアブリッジ間の相互結合を低減することもできる。

Claims (21)

1. 各々制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極とを有するユニットセルを複数備え、これらのユニットセルを並列に接続した高出力高周波半導体デバイスであって、
   前記ユニットセルの少なくとも１つを第１の活性部分及び第２の活性部分に分割し、前記第２の活性部分を前記第１の活性部分から離隔する第１の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第１の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルを分割して第３の活性部分を形成し、該第３の活性部分を前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分から離隔する第２の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第２の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルに隣接するユニットセルを第４の活性部分及び第５の活性部分に分割する第３のスペーサを備え、
   前記隣接するユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極に平行で、前記第３の熱スペーサを横切って延びており、
   前記第３の熱スペーサは、前記第１の熱スペーサ及び前記第２の熱スペーサから前記隣接するユニットセルの制御電極の方向と平行な方向にずれていることを特徴とする高出力高周波半導体デバイス。
2. 各々制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極とを有するユニットセルを複数備え、これらのユニットセルを並列に接続した高出力高周波半導体デバイスであって、
   前記ユニットセルの少なくとも１つを第１の活性部分及び第２の活性部分に分割し、前記第２の活性部分を前記第１の活性部分から離隔する第１の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第１の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルを分割して第３の活性部分を形成し、該第３の活性部分を前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分から離隔する、前記第１の熱スペーサと平行な第２の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第２の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルに隣接するユニットセルを第４の活性部分及び第５の活性部分に分割する第３のスペーサを備え、
   前記隣接するユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第３の熱スペーサを横切って延びており、
   前記第４の活性部分が前記第１の活性部分と前記第２の活性部分とに隣接し、前記第５の活性部分が前記第２の活性部分と前記第３の活性部分とに隣接していることを特徴とする高出力高周波半導体デバイス。
3. 各々制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極とを有するユニットセルを複数備え、これらのユニットセルを並列に接続した高出力高周波半導体デバイスであって、
   前記ユニットセルの少なくとも１つを第１の活性部分及び第２の活性部分に分割し、前記第２の活性部分を前記第１の活性部分から離隔する第１の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第１の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルを分割して第３の活性部分を形成し、該第３の活性部分を前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分から離隔する、前記第１の熱スペーサと平行な第２の熱スペーサを備え、
   前記少なくとも１つのユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第２の熱スペーサを横切って延び、
   前記少なくとも１つのユニットセルに隣接するユニットセルを第４の活性部分及び第５の活性部分に分割する第３のスペーサを備え、
   前記隣接するユニットセルの制御電極と第１の被制御電極及び第２の被制御電極は、前記第３の熱スペーサを横切って延びており、
   すべての前記の活性部分が市松模様を形成していることを特徴とする高出力高周波半導体デバイス。
4. 前記少なくとも１つのユニットセルの前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分はメサを含み、前記熱スペーサは前記メサ間の領域を含むことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
5. 前記少なくとも１つのユニットセルの前記制御電極は前記メサの側壁上の前記第１の活性部分と前記第２の活性部分との間に設けられ、前記第１の活性部分と前記第２の活性部分との間に前記メサ間の前記領域の底面へと延びていることを特徴とする請求項４に記載の高出力高周波半導体デバイス。
6. 前記メサは基板上のエピタキシャル層を含み、前記メサ間の前記領域は前記基板の露出領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の高出力高周波半導体デバイス。
7. 前記熱スペーサは、前記少なくとも１つのユニットセルの前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分の間に電気的に不活性な埋め込み領域及び／又は絶縁体領域を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
8. 前記熱スペーサは、特定の１組の動作条件で、対応する単一ゲートデバイスよりも低いピーク接合部温度を提供するように構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
9. 前記ユニットセルは、リニアアレイに配置された複数のユニットセルを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
10. 前記制御電極はゲートフィンガを含み、前記第１の被制御電極及び前記第２の被制御電極はソース電極及びドレイン電極を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
11. 前記ユニットセルは、炭化ケイ素ＭＥＳＦＥＴのユニットセルを含むことを特徴とする請求項１０に記載の高出力高周波半導体デバイス。
12. 前記ユニットセルは、ＧａＮトランジスタのユニットセルを含むことを特徴とする請求項１０に記載の高出力高周波半導体デバイス。
13. 前記熱スペーサは、動作中に発熱しないように構成された電気的に不活性な領域を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の高出力高周波半導体デバイス。
14. 各々がソース領域及びドレイン領域を有し、電気的に並列接続された複数のユニットセルと、
    前記ユニットセルの、電気的に並列接続された複数のゲート電極と、
    前記ユニットセルの、電気的に並列接続された複数のソース電極と、
    前記ユニットセルの、電気的に並列接続された複数のドレイン電極と、
    前記複数のユニットセルのうちの対応するユニットセルを、少なくとも第１の活性部分及び第２の活性部分に分割する複数の熱スペーサとを備え、
    前記ユニットセルの前記ゲート電極と前記ソース電極と前記ドレイン電極が前記対応する熱スペーサを横切り、
    前記複数の熱スペーサは、市松模様を提供することを特徴とする高出力高周波電界効果トランジスタ。
15. 前記複数のユニットセルは、ユニットセルのリニアアレイを含むことを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。
16. 前記複数の熱スペーサの寸法は、ほぼ均一であることを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。
17. 前記複数のユニットセルは、複数の炭化ケイ素ユニットセルを含むことを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。
18. 前記複数のユニットセルは、窒化ガリウムをベースとする複数のユニットセルを含むことを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。
19. 前記熱スペーサは、前記ユニットセルの前記第１の活性部分及び前記第２の活性部分の間に電気的に不活性な埋め込み領域及び／又は絶縁体領域を含むことを特徴とする請求項１４に記載の電界効果トランジスタ。
20. 前記熱スペーサは、特定の１組の動作条件で、対応する単一ゲートデバイスよりも低いピーク接合部温度を提供するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。
21. 前記熱スペーサは、動作中に発熱しないような電気的に不活性な領域を含むことを特徴とする請求項１４に記載の高出力高周波電界効果トランジスタ。