JP2012199549A - パッシブ発振防止用のiii族窒化物トランジスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ソース電極202、ゲート電極208およびドレイン電極204を有するIII族窒化物トランジスタ200を含む。ダンピング抵抗器270がパッシブ発振制御をIII族窒化物トランジスタ200に提供するように構成される。ダンピング抵抗器270が少なくとも一つの集中抵抗器R1を含む。
【選択図】図2
Description
本発明は、2011年3月21日に出願した「III族窒化物の最適化された高低のあるカスコード電源素子」の米国仮特許出願第61/454,743号の優先権の利益を主張する。この仮出願における開示を本出願に参照して完全に援用する。
ここで用いる語句「III族窒化物」または「III-N」は、窒素と、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)およびホウ素(B)を含む少なくとも一つのIII族元素とを含む化合物半導体を指し、限定しないがそのあらゆる合金、例えば窒化アルミニウムガリウム(AlxGa(1-x)N)、窒化インジウムガリウム(AlxInyGa(1-x-y)N)、窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlxInyGa(1-x-y)N)、ヒ化リン化窒化ガリウム(GaAsaPbN(1-a-b))、ヒ化リン化窒化アルミニウムインジウムガリウム(AlxInyGa(1-x-y)AsaPbN(1-a-b))が挙げられる。一般に、III族窒化物は、限定しないが、Ga極性、N極性、半極性または無極性の結晶方位を含むあらゆる極性も言及する。III族窒化物材料はまた、ウルツ鉱型、ジンクブレンデ型、あるいは混成の結晶多形を含んでもよく、また単結晶、単結晶質、多結晶質または非結晶質構造を含んでもよい。
以下の説明は、本開示の実施態様に関与する特定の情報を含む。当業者は、本開示がここで具体的に論述したものと異なる方法で実施し得ることを認識するであろう。本出願の図面およびその付随した詳細な説明は、単に典型的な実施態様を説明するに過ぎない。他に断らない限り、図面中の類似または対応する要素は、類似または対応する参照番号により示されるだろう。さらに、本出願における図面と図示は、一般に正確な縮尺ではなく、また実際の相対寸法への合致を意図するものでもない。
Claims (31)
- パッシブ発振制御を含むIII族窒化物トランジスタであって、
ソース電極、ゲート電極およびドレイン電極と、
前記パッシブ発振制御をIII族窒化物トランジスタに提供するように構成したダンピング抵抗器とを備え、
前記ダンピング抵抗器が少なくとも一つの集中抵抗器を含むことを特徴とするIII族窒化物トランジスタ。 - 前記III族窒化物トランジスタが、III族窒化物電界効果トランジスタ(III−N FET)およびIII族窒化物高電子移動度トランジスタ(III−N HEMT)の一つを含む請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記ダンピング抵抗器が、前記集中抵抗器と分布抵抗器とを含む請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記集中抵抗器が高抵抗の金属材料からなり、前記分布抵抗器が低抵抗な金属材料からなる請求項3に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記集中抵抗器がIII族窒化物トランジスタにモノリシックに集積される請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記集中抵抗器を前記III族窒化物トランジスタのゲートを形成するのに用いて金属化層以外のIII族窒化物トランジスタの金属層にモノリシックに集積される請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記集中抵抗器がIII族窒化物材料からなる請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記集中抵抗器が、III族窒化物トランジスタの基板内にモノリシックに集積される請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記III族窒化物トランジスタを少なくとも一つの他の半導体素子と集積して複合半導体素子を形成する請求項1に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記複合半導体素子がノーマリーオフな複合半導体素子である請求項9に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- 前記ノーマリーオフな複合半導体素子が約0.25Ω未満のスイッチオン抵抗(Rdson)を示す請求項10に記載のIII族窒化物トランジスタ。
- パッシブ発振制御を含む複合半導体素子であって、
III族窒化物パワートランジスタと、
低電圧(LV)トランジスタとを備え、
前記LVトランジスタのドレインをIII族窒化物パワートランジスタのソースに結合し、前記LVトランジスタのソースが複合半導体素子用の複合ソースを提供し、前記LVトランジスタのゲートが複合半導体素子用の複合ゲートを提供し、前記III族窒化物パワートランジスタのドレインが複合半導体素子用の複合ドレインを提供し、前記III族窒化物パワートランジスタのゲートを前記LVトランジスタのソースにダンピング抵抗器を介して結合し、
前記ダンピング抵抗器がパッシブ発振制御を複合半導体素子に提供するように構成されることを特徴とする複合半導体素子。 - 前記III族窒化物パワートランジスタが、III族窒化物電界効果トランジスタ(III−N FET)およびIII族窒化物高電子移動度トランジスタ(III−N HEMT)の一つである請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記LVトランジスタがLVの第IV族トランジスタを含む請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記III族窒化物パワートランジスタとLVトランジスタとをモノリシックに集積する請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が少なくとも一つの集中抵抗器を含む請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記少なくとも一つの集中抵抗器がIII族窒化物パワートランジスタにモノリシックに集積される請求項16に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が分布抵抗器を含む請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が集中抵抗器と分布抵抗器とを含む請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記複合半導体素子がノーマリーオフな複合半導体素子である請求項12に記載の複合半導体素子。
- 前記複合半導体素子が約0.25Ω未満のスイッチオン抵抗(Rdson)を示す請求項12に記載の複合半導体素子。
- パッシブ発振制御を含む複合半導体素子であって、
III族窒化物パワートランジスタと、
低電圧(LV)ダイオードとを備え、
前記LVダイオードのカソードをIII族窒化物パワートランジスタのソースに結合し、前記LVダイオードのアノードが複合半導体素子用の複合アノードを提供し、前記III族窒化物パワートランジスタのドレインが複合半導体素子用の複合カソードを提供し、前記III族窒化物パワートランジスタのゲートをダンピング抵抗器を介してLVダイオードのアノードに結合し、
前記ダンピング抵抗器がパッシブ発振制御を複合半導体素子に提供するように構成されることを特徴とする複合半導体素子。 - 前記III族窒化物パワートランジスタがIII族窒化物電界効果トランジスタ(III−N FET)およびIII族窒化物高電子移動度トランジスタ(III−N HEMT)の一つである請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記LVダイオードはLVの第IV族ダイオードを含む請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記III族窒化物パワートランジスタとLVダイオードとがモノリシックに集積される請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が少なくとも一つの集中抵抗器を含む請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記少なくとも一つの集中抵抗器がIII族窒化物パワートランジスタにモノリシックに集積される請求項26に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が分布抵抗器を含む請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記ダンピング抵抗器が集中抵抗器と分布抵抗器とを含む請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記複合半導体素子がノーマリーオフな複合半導体素子である請求項22に記載の複合半導体素子。
- 前記複合半導体素子が、約0.25Ω未満のスイッチオン抵抗(Rdson)を示す請求項22に記載の複合半導体素子。
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