JP2016213327A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】大電流化を実現できる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置が、同一パッケージ内に、有効領域(42,52)と無効領域(43,53)とを有する複数のノーマリオン型半導体素子(41,51)を配置し、複数のノーマリオン型半導体素子(41,51)の互いに対向する面側に、無効領域(43,53)が形成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体装置に関し、詳しくは、ノーマリオン型の半導体素子とノーマリオフ型の半導体素子とをカスコード接続した半導体装置に関する。
現在、半導体装置には、主に、Si(シリコン)系のノーマリオフ型の半導体素子(いわゆるSi−FET)が使用されている。その一方で、Si−FETは、物理的な性能が限界に近づきつつあることから、Si−FETに代わる半導体素子として、GaN系の半導体素子(GaNデバイス、GaN−FETという)を用いた半導体装置の実用化を目指した研究開発が行われている。
GaN系の半導体素子は、耐電圧、低損失、高速スイッチング、高温動作等の特長を有する通常、ノーマリオン型の半導体素子であり、Si−FETを用いた半導体装置と比べて、さらに高パワー化が可能である。しかし、半導体装置においてノーマリオン型の半導体素子を使用すると、従来のゲート駆動回路を使用できない等の様々な問題が発生する。また、ノーマリオフ型のGaN系の半導体素子は、閾値電圧が非常に低いため誤動作の可能性が高くなるため、実用化が難しい。
この問題を解決するため、例えば、GaN系ノーマリオン型の第1半導体素子と、ノーマリオフ型の第2半導体素子とをカスコード接続して、ノーマリオフ型の半導体装置を構成することが提案されている。
また、このようなGaN系の半導体素子を大電流化する方法が、特許文献1に提案されている。特許文献1では、同一Si基板上にGaN系の半導体素子を複数形成することが提案されている。
特開2006−5005号公報
しかし、特許文献1の半導体装置では、図3等に示されているように、複数のGaN系の半導体素子がSi基板上に互いに略接するように形成されているので、隣接する半導体素子の有効領域の間に無効領域が形成されておらず、通電による各半導体素子の発熱の影響を直接受けてしまう。このため、半導体装置を大電流化すると、隣接する半導体素子から発せられる熱量が大きくなり、半導体装置の性能が低下するおそれがある。
また、特許文献1の半導体装置では、隣接する半導体素子の間に十分な無効領域が形成されている半導体素子と比べて体積が小さくなる。このため、半導体装置を大電流化すると、負荷の増大に耐えることができず、半導体装置の性能が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、大電流化を実現できる半導体装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の半導体装置は、
同一パッケージ内に、有効領域と無効領域とを有する複数のノーマリオン型半導体素子を配置し、上記複数のノーマリオン型半導体素子の互いに対向する面側に、上記無効領域が形成されていることを特徴としている。
本発明によれば、複数のノーマリオン型半導体素子の互いに対向する面側に、無効領域が形成されている。このため、複数のノーマリオン型半導体素子の有効領域が隣接することがなく、一方のノーマリオン型半導体素子の有効領域が、他方のノーマリオン型半導体素子の発熱による影響を直接受けることがないので、半導体装置の性能の低下を抑制できる。
本発明の第1実施形態の半導体装置を示す平面模式図である。 図1の半導体装置の等価回路図である。 本発明の第2実施形態の半導体装置を示す平面模式図である。 本発明の第3実施形態の半導体装置を示す平面模式図である。 本発明の第4実施形態の半導体装置を示す平面模式図である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の半導体装置100は、図1に示すように、リードフレーム1と、このリードフレーム1に設けられ、同一パッケージ内に配置された2つのノーマリオン型半導体素子41,51およびノーマリオフ型半導体素子61とを備えたリード挿入型の半導体装置である。
リードフレーム1は、間隔を空けて設けられた第1リード10、第2リード20および第3リード30からなり、例えば、防錆性および高強度を有するニッケル系合金でメッキ処理されている。
第1リード10は、ノーマリオン型半導体素子41,51およびノーマリオフ型半導体素子61が配置されているダイパッド11と、このダイパッド11と一体に形成された外部ソース端子12とで構成されている。この外部ソース端子12は、ソースリード13と、ダイパッド11とソースリード12との間に設けられた連結部14とで構成されている。
第2リード20は、ドレインリード21と、ドレインリード21の一端に設けられた外部ドレイン端子22とで構成されている。ドレインリード21は、ソースリード12と略平行に配置されており、外部ドレイン端子22は、ダイパッド11と対向するように配置されている。
第3リード30は、ゲートリード31と、ゲートリード31の一端に設けられた外部ゲート端子32とで構成されている。ゲートリード31は、ソースリード12およびドレインリード21と略平行に配置されており、外部ゲート端子32は、ダイパッド11と対向するように配置されている。また、ゲートリード31および外部ゲート端子32は、ソースリード12に対して、ドレインリード21の反対側に位置している。
ノーマリオン型半導体素子41,51は、互いに間隔を空けて一列に並ぶように配置されている。また、このノーマリオン型半導体素子41,51は、それぞれ、独立したSi基板上に形成されたGaN系トランジスタであり、図1に示す点線の内側の領域である有効領域42,52と、有効領域42,52の周囲に設けられた無効領域43,53とを有している。有効領域42,52には、ソース電極44,54、ドレイン電極45,55およびゲート電極46,56が設けられ、これらの電極を介して、電流が供給される。
ノーマリオフ型半導体素子61は、ノーマリオン型半導体素子41,51の列に略平行に延びるように配置されたSi系MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であり、ノーマリオン型半導体素子41,51よりもオフ耐圧が低いトランジスタである。このノーマリオフ型半導体素子61は、ノーマリオン型半導体素子41,51と同様に、有効領域62と無効領域63とを有している。有効領域62には、ソース電極64(図2に示す)、ドレイン電極65およびゲート電極66が設けられている。
なお、ノーマリオフ型半導体素子61は、ゲート電極66とソース電極64との間に閾値電圧以上の正の電圧を印加した場合に導通し、ゲート電極66とソース電極64との間に正の電圧が印加されていない場合に非導通となるトランジスタである。
ノーマリオン型半導体素子41,51の各々は、図1に示すように、ワイヤ2を介して、ノーマリオフ型半導体素子61に並列にカスコード接続されている。すなわち、図2に示すように、ノーマリオフ型半導体素子61は、そのソース電極64が外部ソース端子12に接続され、ドレイン電極65がノーマリオン型半導体素子41,51のソース電極44,54に接続され、ゲート電極66が外部ゲート端子32に接続されている。また、ノーマリオン型半導体素子41,51の各々は、そのドレイン電極45,55が外部ドレイン端子22に接続され、ゲート電極46,56が外部ソース端子12に接続されている。
なお、ノーマリオフ型半導体素子61のゲート電極66は、抵抗を介して外部ゲート端子32に接続されていてもよい。また、ノーマリオン型半導体素子41,51のゲート電極46,56は、抵抗を介して外部ソース端子12に接続されていてもよい。
次に、第1実施形態の半導体装置100の動作について図1および図2を用いて説明する。ここでは、外部ソース端子12がグランド電位に保持され、外部ドレイン端子22に電源電圧が印加されている状態において、外部ゲート端子32に印加する電圧をオンオフした場合の動作について説明する。
なお、外部ゲート端子32への電圧のオン、オフを切り替える代わりに、外部ゲート端子32に供給される電圧信号のレベルをHighレベルとLowレベルの2種類で切り替えてもよい。
まず、外部ゲート端子32に電圧が印加されている場合に、この印加電圧をオンからオフに切り替えたときの動作について説明する。外部ゲート端子32に印加されている電圧がオンからオフに切り替えられると、ノーマリオフ型半導体素子61のゲート電極66とソース電極64との間(ゲート−ソース間)の電圧が低下する。そして、ノーマリオフ型半導体素子61のゲート−ソース間の電圧が所定の閾値電圧未満になると、ノーマリオフ型半導体素子61がオン状態からオフ状態に移行する。
ノーマリオフ型半導体素子61がオフ状態に移行すると、ノーマリオフ型半導体素子61にドレイン電流が流れなくなる。このとき、ノーマリオン型半導体素子41,51はオン状態であるため、ノーマリオフ型半導体素子61のドレイン電極65、すなわち、ノーマリオン型半導体素子41,51のソース電極44,54の電圧が上昇する。
ノーマリオフ型半導体素子61のドレイン電極65、すなわち、ノーマリオン型半導体素子41,51のソース電極44,54の電圧が上昇すると、ノーマリオン型半導体素子41,51のゲート電極46,56とソース電極44,54との間(ゲート−ソース間)の電圧が上昇する。そして、ノーマリオン型半導体素子41,51のゲート−ソース間の電圧が所定の閾値電圧の絶対値以上になると、ノーマリオン型半導体素子41,51がオン状態からオフ状態に移行し、半導体装置100がオフ状態になる。
次に、外部ゲート端子32に電圧が印加されていない場合に、印加電圧をオフからオンに切り替えたときの動作について説明する。印加電圧がオンからオフに切り替えられて外部ゲート端子32に電圧が印加されると、ノーマリオフ型半導体素子61のゲート−ソース間の電圧が上昇する。そして、ノーマリオフ型半導体素子61のゲート−ソース間の電圧が所定の閾値電圧以上になると、ノーマリオフ型半導体素子61がオフ状態からオン状態に移行する。
ノーマリオフ型半導体素子61がオン状態に移行すると、ノーマリオフ型半導体素子61にドレイン電流が流れ始める。このとき、ノーマリオン型半導体素子41,51はオフ状態であるため、ノーマリオフ型半導体素子61のドレイン電極65、すなわち、ノーマリオン型半導体素子41,51のソース電極44,54の電圧が低下する。
ノーマリオフ型半導体素子61のドレイン電極65、すなわち、ノーマリオン型半導体素子41,51のソース電極44,54の電圧が低下すると、ノーマリオン型半導体素子41,51のゲート電極46,56とソース電極44,54との間(ゲート−ソース間)の電圧が低下する。そして、ノーマリオン型半導体素子41,51のゲート−ソース間の電圧が所定の閾値電圧の絶対値以下になると、ノーマリオン型半導体素子41,51がオフ状態からオン状態に移行し、半導体装置100がオン状態になる。
なお、閾値電圧とは、ノーマリオン型半導体素子41,51およびノーマリオフ型半導体素子61がオン状態に移行するときのそれぞれの半導体素子のゲート電極とソース電極との間の電圧である。前述のように、ノーマリオフ型半導体素子61では、閾値電圧は正電圧となり、ノーマリオン型半導体素子41,51では、閾値電圧は負電圧となる。
このように、外部ゲート端子32に印加される電圧を切り替えることで、ノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域43に電流が供給され、ノーマリオン型半導体素子41,51が発熱する。ノーマリオン型半導体素子41,51が発熱すると、その熱はリードフレーム1を伝播し、周囲に拡散される。
このため、複数のノーマリオン型半導体素子が無効領域を有していない半導体装置では、一方のノーマリオン型半導体素子が、自己の発熱に加えて、他方のノーマリオン型半導体素子の発熱の影響を有効領域に直接受けてしまう。このため、ノーマリオン型半導体素子の温度が高くなり過ぎて、例えば、オン抵抗が増大したり、流れる電流量が低下したりして、本来の性能を発揮できなくなる。
また、無効領域を有していないノーマリオン型半導体素子は、無効領域が形成されているノーマリオン型半導体素子に比べて体積が小さいため、ノーマリオン型半導体素子41,51に何らかの原因で高電流高電圧が同時に印加される故障が発生すると、このような高負荷に耐えることができない。
第1実施形態の半導体装置100では、複数のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52の周囲に無効領域43,53を設けている。このため、複数のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52が隣接することがなく、一方のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52が、他方のノーマリオン型半導体素子41,51の発熱による影響を直接受けることがないので、半導体装置100の性能の低下を抑制できる。よって、半導体装置100を大電流化できる。
また、複数のノーマリオン型トランジスタ41,51の各々が、無効領域43,53を有しているので、無効領域を有していない半導体素子に比べて体積が大きくなる。このため高電流高電圧が同時に印加されるような高負荷に対して耐量を改善することができる。
また、1つのノーマリオフ型半導体素子61で複数のノーマリオン型半導体素子41,51を同時に制御できるので、複数のノーマリオン型半導体素子41,51を同時にオンオフでき、半導体装置の大電流化を容易に図ることができる。
また、複数のノーマリオン型半導体素子41,51の各々が、独立したSi基板上に作製されているので、複数のノーマリオン型半導体素子41,51が同時に不良になることが少ない。このため、半導体装置の歩留りを向上できる。
また、ノーマリオフ型半導体素子61よりもオフ耐圧が高いノーマリオン型半導体素子41,51を備えているため、例えば、各半導体素子がオフ状態のときに、ドレインとグランドとの間に高電圧が印加されたとしても、半導体装置100が破壊されるのを回避できる。
なお、ノーマリオン型半導体素子41,51から発生した熱は、ダイパッド11の表面に対して約45度の角度で伝播する。このため、隣接するノーマリオン型半導体素子41,51が、ノーマリオン型半導体素子41,51の厚さの2倍以上の間隔を空けて配置することで、一方のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域43,53が受ける他方のノーマリオン型半導体素子41,51の発熱による影響を確実に排除でき、半導体装置100の性能の低下を確実に抑制できる。すなわち、例えば、ノーマリオン型半導体素子41,51の厚さが0.2mmであれば、ノーマリオン型半導体素子41,51は、0.5mm以上の間隔を空けて配置されているのが好ましい。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態の半導体装置200について図3を参照して説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第1実施形態と異なる部分について説明する。
第2実施形態の半導体装置200は、ノーマリオン型半導体素子41,51およびノーマリオフ型半導体素子61がパッケージの中心線CLに対して対称に配置され、かつ、第2リード20が中心線CL上に配置されている点で、第1実施形態と異なっている。なお、図3に示すように、中心線CLは、第1リード10のダイパッド11の中心線と一致している。
このように、ノーマリオン型半導体素子41,51を中心線CLに対して対称に配置し、かつ、第2リード20を中心線CL上に配置することにより、ノーマリオン型半導体素子41,51とノーマリオフ型半導体素子61との間の配線長と、第2リード20のドレイン端子22とノーマリオン型半導体素子41,51のドレイン電極45,55との間の配線長を略同一にすることができる。これにより、配線の寄生インダクタンスを略同一にできるため、2つのノーマリオン型半導体素子41,51を正確に動作させることができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態の半導体装置300について図4を参照して説明する。第3実施形態では、第1実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第1実施形態と異なる部分について説明する。
第3実施形態の半導体装置300は、外部ソース電極110、外部ドレイン電極120および外部ゲート電極130を同一パッケージ内に間隔を空けて表面実装した表面実装型の半導体装置である点で、第1実施形態と異なっている。
図4に示すように、外部ソース電極110、外部ドレイン電極120および外部ゲート電極130は、それぞれ、基板(図示せず)上に間隔を空けて対向するように配置されている。外部ドレイン電極120は、ノーマリオン型半導体素子41,51に隣接し、かつ、ノーマリオン型半導体素子41,51の列に略平行な方向に延びている。また、外部ゲート電極130は、ノーマリオフ型半導体素子61の外部ゲート電極66に隣接し、ノーマリオン型半導体素子41,51の列に略直交する方向に延びている。
外部ソース電極110上には、2つのノーマリオン型半導体素子41,51とノーマリオフ型半導体素子61とが配置されている。ノーマリオン型半導体素子41,51は、そのソース電極44,54がノーマリオフ型半導体素子61のドレイン電極65に接続され、ドレイン電極45,55が外部ドレイン電極120に接続され、ゲート電極46,56が外部ソース電極110に接続されている。また、ノーマリオフ型半導体素子61は、そのソース電極64が外部ソース電極110に接続され、ゲート電極66が外部ゲート電極130に接続されている。
このように、外部ソース電極110、外部ドレイン電極120および外部ゲート電極130を基板上に直接実装しているので、寄生インダクタンスを確実に低減できる。このため、複数のノーマリオン型トランジスタ41,51を正確に動作させることができる。
また、ノーマリオフ型半導体素子61と外部ゲート電極130との間の配線長を第1実施形態の半導体装置100と比べて短くすることができるので、外部ゲート電極130に印加する電圧のオンオフを正確に切り替えることができ、発振を抑制できる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態の半導体装置400について図5を参照して説明する。第4実施形態では、第3実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第3実施形態と異なる部分について説明する。
第4実施形態の半導体装置400は、外部ソース電極110が、外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130との間に配置されている点で、第3実施形態と異なっている。第4実施形態の外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130とは、共に、ノーマリオン型半導体素子41,51の列に略平行に配置されている。
このように、外部ソース電極110が、外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130との間に配置されているので、外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130との間の電気的干渉を抑制できる。このため、外部ゲート電極130に電圧を正確に印加できると共に、外部ゲート電極130に印加される電圧を高速化できる。
(その他の実施形態)
上記第1〜第4実施形態では、ノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52の周囲全部に無効領域43,53を設けているがこれに限らない。無効領域は、有効領域42,52の周囲のうち、他のノーマリオン型半導体素子41,51に対向する部分に少なくとも設けられていればよい。すなわち、複数のノーマリオン型半導体素子の有効領域の間に無効領域が配置されていればよい。
ノーマリオン型半導体素子41,51は、2つに限らず、3以上設けてもよい。また、ノーマリオフ型半導体素子61は、1つに限らず、2以上設けてもよい。
ノーマリオフ型半導体素子61は、Si系MOSFETに限らず、例えば、SiC系MOSFETを用いてもよい。
本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。
本発明の半導体装置は、
同一パッケージ内に、有効領域42,52と無効領域43,53とを有する複数のノーマリオン型半導体素子41,51を配置し、上記複数のノーマリオン型半導体素子41,51の互いに対向する面側に、上記無効領域43,53が形成されていることを特徴としている。
上記構成の半導体装置によれば、複数のノーマリオン型半導体素子41,51の互いに対向する面側に、無効領域43,53が形成されている。このため、複数のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52が隣接することがなく、一方のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52が、他方のノーマリオン型半導体素子41,51の発熱による影響を直接受けることがないので、半導体装置の性能の低下を抑制できる。
一実施形態の半導体装置では、
上記ノーマリオフ型半導体素子61に、複数の上記ノーマリオン型半導体素子41,51がカスコード接続されている。
上記実施形態によれば、1つのノーマリオフ型半導体素子61で複数のノーマリオン型半導体素子41,51を制御できる。
一実施形態の半導体装置では、
複数の上記ノーマリオン型半導体素子41,51が、平面視において、上記パッケージの中心線CLに対して対称に配置されている。
上記実施形態によれば、例えば、ノーマリオン型半導体素子41,51とノーマリオフ型半導体素子61との間の配線長を略同一にすることができる。これにより、配線の寄生インダクタンスを略同一にできるため、ノーマリオン型半導体素子41,51を正確に動作させることができる。
一実施形態の半導体装置では、
同一パッケージ内に、間隔を空けて表面実装された外部ソース電極110、外部ドレイン電極120、および、外部ゲート電極130を備え、
上記外部ソース電極110上に、上記ノーマリオフ型半導体素子61と上記ノーマリオン型半導体素子41,51とが配置されると共に、上記外部ドレイン電極120と上記外部ゲート電極130との間に、上記外部ソース電極110が配置されている。
上記実施形態によれば、外部ソース電極110、外部ドレイン電極120および外部ゲート電極130を基板上に直接実装しているので、寄生インダクタンスを確実に低減できる。このため、複数のノーマリオン型トランジスタ41,51を正確に動作させることができる。
また、外部ソース電極110が、外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130との間に配置されているので、外部ドレイン電極120と外部ゲート電極130との間の電気的干渉を抑制できる。このため、外部ゲート電極130に電圧を正確に印加できると共に、外部ゲート電極130に印加される電圧を高速化できる。
一実施形態の半導体装置では、
隣接する上記ノーマリオン型半導体素子41,51が、上記ノーマリオン型半導体素子41,51の厚さの2倍以上の間隔を空けて配置されている。
上記実施形態によれば、一方のノーマリオン型半導体素子41,51の有効領域42,52が受ける他方のノーマリオン型半導体素子41,51の発熱による影響を確実に排除でき、半導体装置100の性能の低下を確実に抑制できる。
上記第1〜第4実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。
1 リードフレーム
2 ワイヤ
10 第1リード
11 ダイパッド
12 外部ソース端子
13 ソースリード
14 連結部
20 第2リード
21 ドレインリード
22 外部ドレイン端子
30 第3リード
31 ゲートリード
32 外部ゲート端子
41,51 ノーマリオン型半導体素子
42,52 有効領域
43,53 無効領域
44,54 ソース電極
45,55 ドレイン電極
46,56 ゲート電極
61 ノーマリオフ型半導体素子
62 有効領域
63 無効領域
64 ソース電極
65 ドレイン電極
66 ゲート電極
100,200,300,400 半導体装置
110 外部ソース電極
120 外部ドレイン電極
130 外部ゲート電極

Claims (5)

  1. 同一パッケージ内に、有効領域と無効領域とを有する複数のノーマリオン型半導体素子を配置し、上記複数のノーマリオン型半導体素子の互いに対向する面側に、上記無効領域が形成されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置において、
    少なくとも1つのノーマリオフ型の半導体装置を備え、
    上記ノーマリオフ型半導体素子に、複数の上記ノーマリオン型半導体素子が接続されていることを特徴とする半導体装置。
  3. 請求項1または2に記載の半導体装置において、
    複数の上記ノーマリオン型半導体素子が、平面視において、上記パッケージの中心線に対して対称に配置されていることを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1から3のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    同一パッケージ内に、間隔を空けて表面実装された外部ソース電極、外部ドレイン電極、および、外部ゲート電極を備え、
    上記外部ソース電極上に、上記ノーマリオフ型半導体素子と上記ノーマリオン型半導体素子とが配置されると共に、上記外部ドレイン電極と上記外部ゲート電極との間に、上記外部ソース電極が配置されていることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1から4のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    隣接する上記ノーマリオン型半導体素子が、上記ノーマリオン型半導体素子の厚さの2倍以上の間隔を空けて配置されていることを特徴とする半導体装置。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010050589A1 (en) * 1999-01-22 2001-12-13 Siemens Ag. Hybrid power MOSFET for high current-carrying capacity
JP2010205834A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置
JP2011258617A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子
WO2013046439A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2013197331A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体デバイス
WO2013150890A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 住友電気工業株式会社 半導体デバイス
US20140167060A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Stmicroelectronics S.R.L. Normally off power electronic component
JP2015228445A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および電子装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010050589A1 (en) * 1999-01-22 2001-12-13 Siemens Ag. Hybrid power MOSFET for high current-carrying capacity
JP2010205834A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Nissan Motor Co Ltd 半導体装置
JP2011258617A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Mitsubishi Electric Corp 半導体素子
WO2013046439A1 (ja) * 2011-09-30 2013-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
JP2013197331A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体デバイス
WO2013150890A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 住友電気工業株式会社 半導体デバイス
US20140167060A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-19 Stmicroelectronics S.R.L. Normally off power electronic component
JP2015228445A (ja) * 2014-06-02 2015-12-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置および電子装置

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