JP2504503B2 - Semiconductor element - Google Patents

Semiconductor element

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JP2504503B2
JP2504503B2 JP63004291A JP429188A JP2504503B2 JP 2504503 B2 JP2504503 B2 JP 2504503B2 JP 63004291 A JP63004291 A JP 63004291A JP 429188 A JP429188 A JP 429188A JP 2504503 B2 JP2504503 B2 JP 2504503B2
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JP
Japan
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gate
drain
bus line
electrodes
gate electrode
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定一 稲葉
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【発明の詳細な説明】 〔概要〕 櫛歯状のドレイン電極,ソース電極およびゲート電極
が互いに噛み合うように形成された電界効果トランジス
タからなるユニットセルが複数個設けられた半導体素子
に関し, 高周波特性を改善すると共に自己発振を防止すること
を目的とし, 複数個のユニットセル間のドレイン電極同士および単
一のゲート電極の先端同士をそれぞれ高インピーダンス
線路により接続するように構成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to a semiconductor device provided with a plurality of unit cells each of which is formed of a field effect transistor in which comb-shaped drain electrodes, source electrodes and gate electrodes are formed so as to mesh with each other. For the purpose of improving and preventing self-oscillation, the drain electrodes of multiple unit cells and the tips of a single gate electrode are connected by high-impedance lines.

〔産業上の利用分野〕[Industrial applications]

本発明は,半導体素子,特に超高周波用電界効果トラ
ンジスタに関する。
The present invention relates to a semiconductor device, particularly a field effect transistor for ultra high frequency.

マイクロ波などの超高周波帯においては,電子移動度
がSiに比べて大きいという高周波素子としての有利な点
に着目して,III−V族化合物半導体の一種であるGaAsが
盛んに用いられている。このGaAsを用いたFETは,現
在,高周波動作化,高利得化されようとしている。その
ために,ソース,ドレインおよびゲートの各電極の形状
にさまざまな工夫がなされている。
In the ultra-high frequency band such as microwaves, GaAs, which is a kind of III-V group compound semiconductors, has been widely used because of its advantage as a high-frequency element that electron mobility is higher than that of Si. . These GaAs FETs are currently in the process of high frequency operation and high gain. Therefore, various efforts have been made in the shapes of the source, drain, and gate electrodes.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第3図は,従来例1を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a first conventional example.

第3図において,301はドレイン電極パッド,302はドレ
イン用バスライン,303はドレイン電極,304はソース電
極,305はゲート電極パッド,306はゲート用バスライン,3
07はゲート電極,308は動作領域である。
In FIG. 3, 301 is a drain electrode pad, 302 is a drain bus line, 303 is a drain electrode, 304 is a source electrode, 305 is a gate electrode pad, 306 is a gate bus line, 3
Reference numeral 07 is a gate electrode and 308 is an operation region.

ドレイン電極パッド301は,ドレイン電極303を外部へ
取り出すためのものである。
The drain electrode pad 301 is for taking out the drain electrode 303 to the outside.

ドレイン用バスライン302は,櫛歯状に形成された各
ドレイン電極303とドレイン電極パッド301とを接続する
ためのものである。
The drain bus line 302 is for connecting the drain electrodes 303 and the drain electrode pad 301 formed in a comb shape.

ドレイン電極303は,櫛歯状に形成されており,ドレ
イン用バスライン302により互いに接続されている。
The drain electrodes 303 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 302.

ソース電極304は,ドレイン電極303およびゲート電極
307を間に挟むように分散配置されている。
The source electrode 304 is a drain electrode 303 and a gate electrode
307 are distributed and arranged so as to sandwich 307 therebetween.

ゲート電極パッド305は,ゲート電極307を外部へ取り
出すためのものである。
The gate electrode pad 305 is for taking out the gate electrode 307 to the outside.

ゲート用バスライン306は,櫛歯状に形成された各ゲ
ート電極307とゲート電極パッド305とを接続するための
ものである。
The gate bus line 306 is for connecting each gate electrode 307 formed in a comb shape and the gate electrode pad 305.

ゲート電極307は,櫛歯状に形成されており,ゲート
用バスライン306により互いに接続されている。
The gate electrodes 307 are formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 306.

動作領域308は,ドレイン電極303,ソース電極304およ
びゲート電極307からなる電界効果トランジスタ(FET)
が動作する領域である。
The operating region 308 is a field effect transistor (FET) including a drain electrode 303, a source electrode 304 and a gate electrode 307.
Is an area where

以下,第3図に示す従来例1を詳細に説明する。 Hereinafter, the conventional example 1 shown in FIG. 3 will be described in detail.

半導体基板としては,GaAsが用いられる。 GaAs is used as the semiconductor substrate.

ドレイン電極303は櫛歯状に形成されており,ドレイ
ン用バスライン302により相互に接続されている。ドレ
イン用バスライン302にはドレイン電極パッド301が設け
られており,このドレイン電極パッド301により外部と
接続される。
The drain electrodes 303 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 302. The drain bus line 302 is provided with a drain electrode pad 301, and is connected to the outside by the drain electrode pad 301.

一方,ゲート電極307も櫛歯状に形成されており,ゲ
ート用バスライン306により相互に接続されている。ゲ
ート用バスライン306にはゲート電極パッド305が設けら
れており,このゲート電極パッド305により外部と接続
されている。
On the other hand, the gate electrodes 307 are also formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 306. A gate electrode pad 305 is provided on the gate bus line 306, and the gate electrode pad 305 is connected to the outside.

さらに,櫛歯状に形成されたドレイン電極303および
ゲート電極307の対を間に挟むようにソース電極304が分
散配置されている。
Further, the source electrodes 304 are dispersedly arranged so as to sandwich the pair of the comb-shaped drain electrode 303 and the gate electrode 307.

以上に説明したドレイン電極303,ソース電極304およ
びゲート電極307により,電界効果トランジスタ(FET)
が構成され,ドレイン電極303,ソース電極304およびゲ
ート電極307の下に動作領域308が形成される。
With the drain electrode 303, the source electrode 304, and the gate electrode 307 described above, a field effect transistor (FET)
And an operating region 308 is formed under the drain electrode 303, the source electrode 304 and the gate electrode 307.

ドレイン電極303およびゲート電極307を櫛歯状に形成
し,ドレイン電極303およびゲート電極307の対を間に挟
むようにソース電極304が形成されている。
The drain electrode 303 and the gate electrode 307 are formed in a comb shape, and the source electrode 304 is formed so as to sandwich the pair of the drain electrode 303 and the gate electrode 307.

使用する周波数が比較的低い場合には従来例1で充分
に対応することができるが,使用する周波数が高周波化
して20GHzになると波長は4.3mmとなり,半導体チップの
長さと同程度になってくるため,櫛歯状の電極で構成さ
れる各FETが同相で動作しなくなってしまう。その結
果,高周波特性が劣化する。
When the frequency to be used is relatively low, the conventional example 1 can sufficiently cope with it, but when the frequency to be used is increased to 20 GHz, the wavelength becomes 4.3 mm, which is about the same as the length of the semiconductor chip. Therefore, each FET composed of comb-shaped electrodes does not operate in the same phase. As a result, the high frequency characteristics deteriorate.

この高周波特性の劣化を防止するためになされたのが
従来例2である。
The conventional example 2 is made to prevent the deterioration of the high frequency characteristics.

第4図は,従来例2を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a second conventional example.

第4図において,401および402はユニットセル,403は
ドレイン電極パッド,404はドレイン用バスライン,405は
ドレイン電極,406はソース電極,407はゲート電極パッ
ド,408はゲート用バスライン,409はゲート電極,410は動
作領域である。
In FIG. 4, 401 and 402 are unit cells, 403 is a drain electrode pad, 404 is a drain bus line, 405 is a drain electrode, 406 is a source electrode, 407 is a gate electrode pad, 408 is a gate bus line, and 409 is The gate electrode 410 is the operating area.

ユニットセル401および402は,FETの動作単位である。 The unit cells 401 and 402 are FET operation units.

各ユニットセル401および402は,以下に述べる各部か
ら構成されている。
Each unit cell 401 and 402 is composed of the following parts.

ドレイン電極パッド403は,ドレイン電極405を外部へ
取り出すためのものである。
The drain electrode pad 403 is for taking out the drain electrode 405 to the outside.

ドレイン用バスライン404は,櫛歯状に形成された各
ドレイン電極405とドレイン電極パッド403とを接続する
ためのものである。
The drain bus line 404 is for connecting the drain electrodes 405 and the drain electrode pad 403 formed in a comb shape.

ドレイン電極405は,櫛歯状に形成されており,ドレ
イン用バスライン404により互いに接続されている。
The drain electrodes 405 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 404.

ソース電極406は,ドレイン電極405およびゲート電極
409を間に挟むように分散配置されている。
The source electrode 406 is a drain electrode 405 and a gate electrode
They are distributed and arranged so that 409 is sandwiched between them.

ゲート電極パッド407は,ゲート電極409を外部へ取り
出すためのものである。
The gate electrode pad 407 is for taking out the gate electrode 409 to the outside.

ゲート用バスライン408は,櫛歯状に形成された各ゲ
ート電極409とゲート電極パッド407とを接続するための
ものである。
The gate bus line 408 is for connecting each gate electrode 409 formed in a comb shape and the gate electrode pad 407.

ゲート電極409は,櫛歯状に形成されており,ゲート
用バスライン408により互いに接続されている。
The gate electrodes 409 are formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 408.

動作領域410は,ドレイン電極405,ソース電極406およ
びゲート電極409からなる電界効果トランジスタ(FET)
が動作する領域である。
The operation region 410 is a field effect transistor (FET) including a drain electrode 405, a source electrode 406 and a gate electrode 409.
Is an area where

以下,第4図に示す従来例2を詳細に説明する。 Hereinafter, the conventional example 2 shown in FIG. 4 will be described in detail.

半導体基板としては,GaAsが用いられる。 GaAs is used as the semiconductor substrate.

ドレイン電極405は櫛歯状に形成されており,ドレイ
ン用バスライン404により相互に接続されている。ドレ
イン用バスライン404にはドレイン電極パッド403が設け
られており,このドレイン電極パッド403により外部と
接続される。
The drain electrodes 405 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 404. The drain bus line 404 is provided with a drain electrode pad 403, and the drain electrode pad 403 connects to the outside.

一方,ゲート電極409も櫛歯状に形成されており,ゲ
ート用バスライン408により相互に接続されている。ゲ
ート用バスライン408にはゲート電極パッド407が設けら
れており,このゲート電極パッド407により外部と接続
されている。
On the other hand, the gate electrodes 409 are also formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 408. A gate electrode pad 407 is provided on the gate bus line 408, and the gate electrode pad 407 is connected to the outside.

さらに,櫛歯状に形成されたドレイン電極405および
ゲート電極409の対を間に挟むようにソース電極406が分
散配置されている。
Further, source electrodes 406 are dispersedly arranged so as to sandwich a pair of comb-shaped drain electrode 405 and gate electrode 409 therebetween.

ドレイン電極405,ソース電極406およびゲート電極409
により,電界効果トランジスタ(FET)が構成され,ド
レイン電極405,ソース電極406およびゲート電極409の下
に動作領域410が形成される。
Drain electrode 405, source electrode 406 and gate electrode 409
Thereby, a field effect transistor (FET) is formed, and an operating region 410 is formed under the drain electrode 405, the source electrode 406 and the gate electrode 409.

本従来例は,同じFET構造を有する複数個のユニット
セル401および402から構成されているため,使用する周
波数の波長に対して,FETのみかけ上の長さが小さくなっ
ているので,各ユニットセルを構成するFETはほぼ同相
で動作する。したがって,高周波特性は,ある程度改善
される。
Since this conventional example is composed of a plurality of unit cells 401 and 402 having the same FET structure, the apparent length of the FET is small with respect to the wavelength of the used frequency. The FETs that make up the cell operate in approximately the same phase. Therefore, the high frequency characteristics are improved to some extent.

第4図にはユニットセルが2個しか描かれていない
が,3個以上でもよいことは勿論である。
Although FIG. 4 shows only two unit cells, it goes without saying that three or more unit cells may be used.

また,各ユニットセル401および402は,ドレイン用バ
スライン404およびゲート用バスライン408により互いに
接続されている。これは,自己発振を防止するための措
置である。
The unit cells 401 and 402 are connected to each other by a drain bus line 404 and a gate bus line 408. This is a measure to prevent self-oscillation.

ところで,マルチチップのFETにおいて,同一電極間
をワイヤ接続して自己発振を抑制する技術も存在する
が,ワイヤ接続のための工程増と困難性を伴う。
By the way, there is a technique for suppressing self-oscillation by connecting wires between the same electrodes in a multi-chip FET, but this involves additional steps and difficulty for wire connection.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

高周波特性を改善するために,FETをドレイン電極パッ
ドおよびゲート電極パッドを各々有するユニットセルに
分解した従来例2においても,各ユニットセルがドレイ
ン用バスラインおよびゲート用バスラインにより互いに
接続されているので,ドレイン用バスラインおよびゲー
ト用バスラインを通して各ユニットセルの入力波が混じ
り合うため,各ユニットセルは完全に同相で動作するこ
とができず,高周波特性の改善には限界があるという問
題が生じていた。
Also in the conventional example 2 in which the FET is disassembled into unit cells each having a drain electrode pad and a gate electrode pad in order to improve high frequency characteristics, each unit cell is connected to each other by a drain bus line and a gate bus line. Therefore, since the input waves of each unit cell are mixed through the drain bus line and the gate bus line, each unit cell cannot operate completely in phase, and there is a problem that there is a limit to improvement of high frequency characteristics. It was happening.

本発明者は先に,従来例1および従来例2として示し
た超高周波用電界効果トランジスタが有する上述した問
題点を解決した超高周波用電界効果トランジスタを開発
した。それを先行例として説明する。
The inventor of the present invention has previously developed an ultra-high frequency field effect transistor which solves the above-described problems of the ultra high frequency field effect transistors shown in Conventional Example 1 and Conventional Example 2. This will be described as a prior example.

第1図は,先行例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a prior art example.

第1図において,101および102はユニットセル,103は
ドレイン電極パッド,104はドレイン用バスライン,105は
ドレイン電極,106はソース電極,107はゲート電極パッ
ド,108はゲート用バスライン,109はゲート電極,110は動
作領域,111および112は高インピーダンス線路である。
In FIG. 1, 101 and 102 are unit cells, 103 is a drain electrode pad, 104 is a drain bus line, 105 is a drain electrode, 106 is a source electrode, 107 is a gate electrode pad, 108 is a gate bus line, and 109 is The gate electrode, 110 is an operating region, and 111 and 112 are high impedance lines.

ユニットセル101および102は,FETの動作単位である。 The unit cells 101 and 102 are FET operation units.

各ユニットセル101および102は,以下に述べる各部か
ら構成されている。
Each unit cell 101 and 102 is composed of the following parts.

ドレイン電極パッド103は,ドレイン電極105を外部へ
取り出すためのものである。
The drain electrode pad 103 is for taking out the drain electrode 105 to the outside.

ドレイン用バスライン104は,櫛歯状に形成された各
ドレイン電極105とドレイン電極パッド103とを接続する
ためのものである。
The drain bus line 104 is for connecting the drain electrodes 105 and the drain electrode pad 103 formed in a comb shape.

ドレイン電極105は,櫛歯状に形成されており,ドレ
イン用バスライン104により互いに接続されている。
The drain electrodes 105 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 104.

ソース電極106は,ドレイン電極105およびゲート電極
109を間に挟むように分散配置されている。
The source electrode 106 is a drain electrode 105 and a gate electrode
They are distributed with 109 in between.

ゲート電極パッド107は,ゲート電極109を外部へ取り
出すためのものである。
The gate electrode pad 107 is for taking out the gate electrode 109 to the outside.

ゲート用バスライン108は,櫛歯状に形成された各ゲ
ート電極109とゲート電極パッド107とを接続するための
ものである。
The gate bus line 108 is for connecting each gate electrode 109 formed in a comb shape and the gate electrode pad 107.

ゲート電極109は,櫛歯状に形成されており,ゲート
用バスライン108により互いに接続されている。
The gate electrodes 109 are formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 108.

動作領域110は,ドレイン電極105,ソース電極106およ
びゲート電極109からなる電界効果トランジスタ(FET)
が動作する領域である。
The operating region 110 is a field effect transistor (FET) including a drain electrode 105, a source electrode 106 and a gate electrode 109.
Is an area where

以下,第1図に示す先行例を詳細に説明する。 Hereinafter, the prior art example shown in FIG. 1 will be described in detail.

半導体基板としては,GaAsが用いられる。 GaAs is used as the semiconductor substrate.

ドレイン電極105は櫛歯状に形成されており,ドレイ
ン用バスライン104により相互に接続されている。ドレ
イン用バスライン104にはドレイン電極パッド103が設け
られており,このドレイン電極パッド103により外部と
接続される。
The drain electrodes 105 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 104. The drain bus line 104 is provided with a drain electrode pad 103, and the drain electrode pad 103 is connected to the outside.

一方,ゲート電極109も櫛歯状に形成されており,ゲ
ート用バスライン108により相互に接続されている。ゲ
ート用バスライン108にはゲート電極パッド107が設けら
れており,このゲート電極パッド107により外部と接続
されている。
On the other hand, the gate electrodes 109 are also formed in a comb shape and are connected to each other by the gate bus line 108. A gate electrode pad 107 is provided on the gate bus line 108, and the gate electrode pad 107 is connected to the outside.

さらに,櫛歯状に形成されたドレイン電極105および
ゲート電極109の対を間に挟むようにソース電極106が分
散配置されている。
Further, the source electrodes 106 are dispersedly arranged so as to sandwich the pair of comb-shaped drain electrode 105 and gate electrode 109 therebetween.

ドレイン電極105,ソース電極106およびゲート電極109
により,電界効果トランジスタ(FET)が構成され,ド
レイン電極105,ソース電極106およびゲート電極109の下
に動作領域110が形成される。
Drain electrode 105, source electrode 106 and gate electrode 109
Thereby, a field effect transistor (FET) is formed, and an operating region 110 is formed under the drain electrode 105, the source electrode 106 and the gate electrode 109.

また,各ユニットセル101および102は,ドレイン用バ
スライン104間が高インピーダンス線路111で接続されて
おり,ゲート用バスライン108間も高インピーダンス線
路112で接続されている。ドレイン用バスライン104およ
びゲート用バスライン108の幅は約15μm,高インピーダ
ンス線路111および112の幅は例えば2〜3μmである。
この高インピーダンス線路111および112の幅は,バスラ
イン104および108の幅のおよそ半分以下にすれば自己発
振を防止することができる。
Further, in each of the unit cells 101 and 102, the drain bus line 104 is connected by a high impedance line 111, and the gate bus line 108 is also connected by a high impedance line 112. The width of the drain bus line 104 and the gate bus line 108 is about 15 μm, and the width of the high impedance lines 111 and 112 is, for example, 2 to 3 μm.
If the width of the high impedance lines 111 and 112 is about half or less of the width of the bus lines 104 and 108, self-oscillation can be prevented.

第1図では,高インピーダンス線路111および112を,
ドレイン用バスライン104およびゲート用バスライン108
の幅を狭める形状で示してあるが,ドレイン用バスライ
ン104およびゲート用バスライン108の電極の厚さを薄く
するか,あるいは多層電極構造ならば上部電極金属を除
去した構造でもよい。
In FIG. 1, high impedance lines 111 and 112 are
Drain bus line 104 and gate bus line 108
Although the width of the drain bus line 104 and the gate bus line 108 is thin, the upper electrode metal may be removed if the electrode thickness of the drain bus line 104 and the gate bus line 108 is thin.

本例は,同じFET構造を有する複数個のユニットセル1
01および102から構成されているから,使用する周波数
の波長に対して,FETのみかけ上の長さが小さくなってい
るので,各ユニットセル101および102を構成するFETは
ほぼ同相で動作する。したがって,高周波特性が改善さ
れる。
This example shows multiple unit cells 1 with the same FET structure.
Since it is composed of 01 and 102, the apparent length of the FET is small with respect to the wavelength of the frequency to be used, so that the FETs forming each unit cell 101 and 102 operate in substantially the same phase. Therefore, the high frequency characteristics are improved.

第1図にはユニットセルが2個しか描かれていない
が,3個以上でもよいことは勿論である。
Although only two unit cells are shown in FIG. 1, it goes without saying that three or more unit cells may be used.

上述した先行例に係る超高周波用電界効果トランジス
タでは,各ユニットセル101,102は,ドレイン用バスラ
イン104間およびゲート用バスライン108間が高インピー
ダンス線路111,112でそれぞれ接続されている。このよ
うにバスライン同士を高インピーダンス線路で接続する
と,自己発振を防止することができる。
In the ultra high frequency field effect transistor according to the above-described example, the unit cells 101 and 102 are connected by the high impedance lines 111 and 112 between the drain bus lines 104 and the gate bus lines 108, respectively. By connecting the bus lines to each other with a high impedance line in this way, self-oscillation can be prevented.

しかし,ゲート用バスラインに接続されているゲート
電極は互いに影響を与え合うから,1個のゲート電極に発
生した不都合が全てのゲート電極に影響する。また,ゲ
ート用バスラインにに接続されている全てのゲート電極
間でロストークが生じてしまう,という新たな問題が生
じる。
However, since the gate electrodes connected to the gate bus line affect each other, the inconvenience that occurs in one gate electrode affects all gate electrodes. In addition, a new problem occurs that loss talk occurs between all gate electrodes connected to the gate bus line.

本発明は,上記の問題点を解決して,高周波特性を改
善すると共に自己発振を防止した超高周波用電界効果ト
ランジスタを提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a field effect transistor for ultra high frequency, which improves high frequency characteristics and prevents self-oscillation.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は,櫛歯状のドレイン電極,ソース電極および
ゲート電極が互いに噛み合うように形成された電界効果
トランジスタからなるユニットセルが複数個設けられた
半導体素子において,上記複数個のユニットセル間のド
レイン電極同士および単一のゲート電極の先端同士をそ
れぞれ高インピーダンス線路により接続するように構成
する。これにより,高周波特性を改善すると共に自己発
振を防止した超高周波用電界効果トランジスタを提供す
るものである。
The present invention relates to a semiconductor device having a plurality of unit cells each including a field effect transistor in which comb-shaped drain electrodes, source electrodes and gate electrodes are formed so as to mesh with each other. The electrodes and the tips of a single gate electrode are connected to each other by high-impedance lines. As a result, a high-frequency field-effect transistor with improved high-frequency characteristics and self-oscillation prevention is provided.

〔作用〕[Action]

本発明の超高周波用電界効果トランジスタ(FET)
は,櫛歯状のドレイン電極,ソース電極およびゲート電
極が互いに噛み合うように形成され,それ自体でFET動
作を行う複数個のユニットセルに分割されている。こう
すると,使用する周波数の波長に対してみかけ上のFET
の長さを無視することができるから,超高周波用電界効
果トランジスタを同相に動作させることができるので,
高周波特性を改善することができる。
Field effect transistor (FET) for super high frequency of the present invention
Is formed so that the comb-teeth-shaped drain electrode, source electrode, and gate electrode mesh with each other, and is divided into a plurality of unit cells that perform the FET operation by themselves. By doing this, the apparent FET with respect to the wavelength of the frequency used
Since the length of can be ignored, it is possible to operate the ultra-high frequency field effect transistor in the same phase.
The high frequency characteristics can be improved.

また,本発明の超高周波電界効果トランジスタを構成
する各ユニットセルは,ドレイン用バスライン間が高イ
ンピーダンス線路で接続され,単一のゲート電極の先端
同士が高インピーダンス線路で接続されている。こうす
ることにより,各ユニットセルが分離されているために
生じる自己発振を防止することができる。各ユニットセ
ルは高周波的には分離されているから,FETを複数個のユ
ニットセルに分割しても高周波特性を改善することが可
能になる。
Further, in each unit cell constituting the ultra high frequency field effect transistor of the present invention, the drain bus lines are connected by a high impedance line, and the tips of a single gate electrode are connected by a high impedance line. By doing so, it is possible to prevent self-oscillation that occurs because each unit cell is separated. Since each unit cell is separated in terms of high frequency, it is possible to improve the high frequency characteristics even if the FET is divided into multiple unit cells.

特に,本発明に係る超高周波用電界効果トランジスタ
では,ユニットセル間の単一のゲート電極の先端同士を
高インピーダンス線路で接続しているから,直接に影響
しあうのは先端が接続されたゲート電極だけであり,そ
の他のゲート電極は互いのユニットセルの影響を受けに
くくなる。
In particular, in the ultra high frequency field effect transistor according to the present invention, since the tips of the single gate electrodes between the unit cells are connected by the high impedance line, it is the gates to which the tips are connected that directly affect each other. Only the electrodes, other gate electrodes are less likely to be affected by each other's unit cells.

すなわち,先行例のように,ユニットセル間のゲート
用バスラインを高インピーダンス線路によって共通接続
すると,高インピーダンス線路の働きによりゲート電極
相互間の影響は低減する。しかし,ゲート用バスライン
に接続されている全てのゲート電極間で生じるクロスト
ークを無くすことはできない。本発明では,ゲート用バ
スラインに接続されているのは単一のゲート電極である
から,このようなことがなく,1個のゲート電極に発生し
た不都合が他のゲート電極に影響しにくくなる。したが
って,ゲート電極間のクロストークも著しく低減する。
That is, when the gate bus lines between the unit cells are commonly connected by the high-impedance line as in the prior example, the effect of the high-impedance line reduces the influence between the gate electrodes. However, it is impossible to eliminate the crosstalk that occurs between all the gate electrodes connected to the gate bus line. In the present invention, since a single gate electrode is connected to the gate bus line, this is not the case, and the inconvenience that occurs in one gate electrode is less likely to affect other gate electrodes. . Therefore, the crosstalk between the gate electrodes is also significantly reduced.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は,本発明の実施例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

第2図において,201および202はユニットセル,203は
ドレイン電極パッド,204はドレイン用バスライン,205は
ドレイン電極,206はソース電極,207はゲート電極パッ
ド,208はゲート用バスライン,209はゲート電極,210は動
作領域,211および212は高インピーダンス線路である。
In FIG. 2, 201 and 202 are unit cells, 203 is a drain electrode pad, 204 is a drain bus line, 205 is a drain electrode, 206 is a source electrode, 207 is a gate electrode pad, 208 is a gate bus line, and 209 is The gate electrode, 210 is the operating region, and 211 and 212 are high impedance lines.

ユニットセル201および202は,FETの動作単位である。 The unit cells 201 and 202 are FET operation units.

各ユニットセル201および202は,以下に述べる各部か
ら構成されている。
Each unit cell 201 and 202 is composed of the following parts.

ドレイン電極パッド203は,ドレイン電極205を外部へ
取り出すためのものである。
The drain electrode pad 203 is for taking out the drain electrode 205 to the outside.

ドレイン用バスライン204は,櫛歯状に形成された各
ドレイン電極205とドレイン電極パッド203とを接続する
ためのものである。
The drain bus line 204 is for connecting the drain electrodes 205 and the drain electrode pad 203 formed in a comb shape.

ドレイン電極205は,櫛歯状に形成されており,ドレ
イン用バスライン204により互いに接続されている。
The drain electrodes 205 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 204.

ソース電極206は,ドレイン電極205およびゲート電極
209を間に挟むように分散配置されている。
The source electrode 206 is a drain electrode 205 and a gate electrode
209 are arranged in a dispersed manner so as to sandwich them.

ゲート電極パッド207は,ゲート電極209を外部へ取り
出すためのものである。
The gate electrode pad 207 is for taking out the gate electrode 209 to the outside.

ゲート用バスライン208は,櫛歯状に形成された各ゲ
ート電極209とゲート電極パッド207とを接続するための
ものである。
The gate bus line 208 is for connecting each gate electrode 209 formed in a comb shape and the gate electrode pad 207.

ゲート電極209は,櫛歯状に形成されており,ゲート
用バスライン208により互いに接続されている。
The gate electrodes 209 are formed in a comb shape and are connected to each other by a gate bus line 208.

動作領域210は,ドレイン電極205,ソース電極206およ
びゲート電極209からなる電界効果トランジスタ(FET)
が動作する領域である。
The operating region 210 is a field effect transistor (FET) including a drain electrode 205, a source electrode 206 and a gate electrode 209.
Is an area where

以下,第2図に示す本発明の実施例を詳細に説明す
る。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described in detail below.

半導体基板としては,GaAsが用いられる。 GaAs is used as the semiconductor substrate.

ドレイン電極205は櫛歯状に形成されており,ドレイ
ン用バスライン204により相互に接続されている。ドレ
イン用バスライン204にはドレイン電極パッド203が設け
られており,このドレイン電極パッド203により外部と
接続される。
The drain electrodes 205 are formed in a comb shape and are connected to each other by a drain bus line 204. A drain electrode pad 203 is provided on the drain bus line 204, and the drain electrode pad 203 connects the outside.

一方,ゲート電極209も櫛歯状に形成されており,ゲ
ート用バスライン208により相互に接続されている。ゲ
ート用バスライン208にはゲート電極パッド207が設けら
れており,このゲート電極パッド207により外部と接続
されている。
On the other hand, the gate electrodes 209 are also formed in a comb shape, and are connected to each other by a gate bus line 208. A gate electrode pad 207 is provided on the gate bus line 208, and the gate electrode pad 207 is connected to the outside.

さらに,櫛歯状に形成されたドレイン電極205および
ゲート電極209の対を間に挟むようにソース電極206が分
散配置されている。
Further, the source electrodes 206 are dispersedly arranged so as to sandwich the pair of comb-shaped drain electrode 205 and gate electrode 209 therebetween.

ドレイン電極205,ソース電極206およびゲート電極209
により,電界効果トランジスタ(FET)が構成され,ド
レイン電極205,ソース電極206およびゲート電極209の下
に動作領域210が形成される。
Drain electrode 205, source electrode 206 and gate electrode 209
Thereby, a field effect transistor (FET) is formed, and an operating region 210 is formed under the drain electrode 205, the source electrode 206 and the gate electrode 209.

また,各ユニットセル201および202は,ドレイン用バ
スライン204間が高インピーダンス線路211で接続されて
おり,隣接するゲート電極209の先端間が高インピーダ
ンス線路212で接続されている。
Further, in each of the unit cells 201 and 202, the drain bus line 204 is connected by the high impedance line 211, and the tips of the adjacent gate electrodes 209 are connected by the high impedance line 212.

本実施例は,同じFET構造を有する複数個のユニット
セル201および202から構成されているから,使用する周
波数の波長に対して,FETのみかけ上の長さが小さくなっ
ているので,各ユニットセル201および202を構成するFE
Tはほぼ同相で動作する。したがって,高周波特性が改
善される。
Since this embodiment is composed of a plurality of unit cells 201 and 202 having the same FET structure, the apparent length of the FET is small with respect to the wavelength of the used frequency. FEs that make up cells 201 and 202
T operates almost in phase. Therefore, the high frequency characteristics are improved.

第2図にはユニットセルが2個しか描かれていない
が,3個以上でもよいことは勿論である。
Although FIG. 2 shows only two unit cells, it goes without saying that the number of unit cells may be three or more.

また,各ユニットセル201および202は,ドレイン用バ
スライン204間が高インピーダンス線路211で接続されて
おり,隣接する単一のゲート電極209の先端同士が高イ
ンピーダンス線路212で接続されているから,自己発振
を防止することができる。
Further, in the unit cells 201 and 202, the drain bus lines 204 are connected by the high impedance line 211, and the tips of the adjacent single gate electrodes 209 are connected by the high impedance line 212. Self-oscillation can be prevented.

特に,ユニットセル201,202間の単一のゲート電極209
の先端同士を高インピーダンス線路212で接続している
から,直接に影響しあうのは先端が接続されたゲート電
極209だけであり,その他のゲート電極は互いのユニッ
トセルの影響を受けにくくなる。ゲート用バスライン20
8に接続されているのは単一のゲート電極209であるか
ら,1個のゲート電極に発生した不都合が他のゲート電極
に影響しにくくなり,ゲート電極間のクロストークも著
しく低減する。
In particular, a single gate electrode 209 between the unit cells 201 and 202
Since the tips are connected to each other by the high impedance line 212, only the gate electrode 209 having the tips connected directly affects each other, and the other gate electrodes are less likely to be affected by the unit cells of each other. Bus line for gate 20
Since the single gate electrode 209 is connected to 8, the inconvenience that occurs in one gate electrode is less likely to affect other gate electrodes, and the crosstalk between the gate electrodes is significantly reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば,櫛歯状のドレイン電極,ソース電極
およびゲート電極が互いに噛み合うように形成された電
界効果トランジスタからなるユニットセルが複数個設け
られた半導体素子において,ユニットセル間のドレイン
電極同士および単一のゲート電極の先端同士をそれぞれ
高インピーダンス線路で接続しているから,高周波特性
が良好に改善すると共に自己発振を防止することができ
る。
According to the present invention, in a semiconductor device provided with a plurality of unit cells composed of field effect transistors in which comb-shaped drain electrodes, source electrodes and gate electrodes are formed so as to mesh with each other, drain electrodes between unit cells are Since the tips of the single gate electrode are connected to each other by the high impedance line, the high frequency characteristics can be improved and self-oscillation can be prevented.

さらに,ゲート電極は先端同士だけが高インピーダン
ス線路で接続されており,ゲート用バスラインは相互接
続されていないから,1個のゲート電極に発生した不都合
が他のゲート電極に影響しにくくなり,ゲート電極間の
クロストークも著しく低減する。
Further, since the gate electrodes are connected only by the high-impedance lines at their tips, and the bus lines for gates are not interconnected, the inconvenience that occurs in one gate electrode is less likely to affect other gate electrodes. Crosstalk between gate electrodes is also significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は先行例を示す図,第2図は実施例を示す図,第
3図は従来例1を示す図,第4図は従来例2を示す図で
ある。 第2図において 201:ユニットセル 202:ユニットセル 203:ドレイン電極パッド 204:ドレイン用バスライン 205:ドレイン電極 206:ソース電極 207:ゲート電極パッド 208:ゲート用バスライン 209:ゲート電極 210:動作領域 211:高インピーダンス線路 212:高インピーダンス線路
FIG. 1 is a diagram showing a prior art example, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment, FIG. 3 is a diagram showing a conventional example 1, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional example 2. In FIG. 2, 201: unit cell 202: unit cell 203: drain electrode pad 204: drain bus line 205: drain electrode 206: source electrode 207: gate electrode pad 208: gate bus line 209: gate electrode 210: operating region 211: High impedance line 212: High impedance line

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】櫛歯状のドレイン電極,ソース電極および
ゲート電極が互いに噛み合うように形成された電界効果
トランジスタからなるユニットセルが複数個設けられた
半導体素子において, 上記複数個のユニットセル間のドレイン電極同士および
単一のゲート電極の先端同士をそれぞれ高インピーダン
ス線路により接続した ことを特徴とする半導体素子。
1. A semiconductor device having a plurality of unit cells each comprising a field effect transistor in which comb-shaped drain electrodes, source electrodes and gate electrodes are formed so as to mesh with each other. A semiconductor device characterized in that the drain electrodes are connected to each other and the tips of a single gate electrode are connected to each other by high-impedance lines.
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