JP3082383B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JP3082383B2 JP3082383B2 JP03354729A JP35472991A JP3082383B2 JP 3082383 B2 JP3082383 B2 JP 3082383B2 JP 03354729 A JP03354729 A JP 03354729A JP 35472991 A JP35472991 A JP 35472991A JP 3082383 B2 JP3082383 B2 JP 3082383B2
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- Japan
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- gate electrode
- electrode
- gate
- semiconductor device
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デュアルゲート電界効
果トランジスタに保護ダイオードを設けた半導体装置に
関するものである。
果トランジスタに保護ダイオードを設けた半導体装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】テレビチューナーのアンプ等に使用され
るデュアルゲート電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴと
する）は、図４（ａ）に示すように、第１ゲート電極１
１と第２ゲート電極１２の２つのゲートが並設された半
導体装置１で、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯まで使用でき、混
変調や雑音が少ない利点を有している。この半導体装置
１の第１ゲート電極１１および第２ゲート電極１２との
一方側にドレイン電極１３が設けられ、他方側にソース
電極１４が設けられている。また、ソース電極１４を挟
んで前述の２つのゲートと反対側に第２ゲート電極１２
と導通する接続用第２ゲート電極１２ａが設けられてお
り、この接続用第２ゲート電極１２ａとソース電極１４
との間に保護ダイオード１５が設けられている。保護ダ
イオード１５はｎ型半導体とｐ型半導体とを接合したも
ので、第１ゲート電極１１と第２ゲート電極１２が並設
される中央の位置から所定の距離Ｗを離して設けられて
いる。
るデュアルゲート電界効果トランジスタ（以下ＦＥＴと
する）は、図４（ａ）に示すように、第１ゲート電極１
１と第２ゲート電極１２の２つのゲートが並設された半
導体装置１で、ＶＨＦ帯からＵＨＦ帯まで使用でき、混
変調や雑音が少ない利点を有している。この半導体装置
１の第１ゲート電極１１および第２ゲート電極１２との
一方側にドレイン電極１３が設けられ、他方側にソース
電極１４が設けられている。また、ソース電極１４を挟
んで前述の２つのゲートと反対側に第２ゲート電極１２
と導通する接続用第２ゲート電極１２ａが設けられてお
り、この接続用第２ゲート電極１２ａとソース電極１４
との間に保護ダイオード１５が設けられている。保護ダ
イオード１５はｎ型半導体とｐ型半導体とを接合したも
ので、第１ゲート電極１１と第２ゲート電極１２が並設
される中央の位置から所定の距離Ｗを離して設けられて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この半
導体装置１には次のような問題がある。すなわち、図４
（ｂ）に示すように、保護ダイオード１５から発生する
漏れ電流が第１ゲート電極１１および第２ゲート電極１
２の下方のチャネル領域に侵入することにより、ドレイ
ン電極１３に流れるドレイン電流が変化する、いわゆる
トランスコンダクタンス（以下Ｇｍとする）の揺れが発
生してしまう。このＧｍの揺れは数十Ｈｚの周波数で周
期的に値が大小するもので、半導体装置１の特性が不安
定となり、所望の増幅作用を得るのが困難となる。よっ
て、本発明は安定したＧｍが得られる半導体装置を提供
することを目的とする。
導体装置１には次のような問題がある。すなわち、図４
（ｂ）に示すように、保護ダイオード１５から発生する
漏れ電流が第１ゲート電極１１および第２ゲート電極１
２の下方のチャネル領域に侵入することにより、ドレイ
ン電極１３に流れるドレイン電流が変化する、いわゆる
トランスコンダクタンス（以下Ｇｍとする）の揺れが発
生してしまう。このＧｍの揺れは数十Ｈｚの周波数で周
期的に値が大小するもので、半導体装置１の特性が不安
定となり、所望の増幅作用を得るのが困難となる。よっ
て、本発明は安定したＧｍが得られる半導体装置を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の課題を解
決するために成された半導体装置である。すなわち、ゲ
ート電極部に第１ゲート電極と第２ゲート電極とを有
し、このゲート電極部の一方側にドレイン電極が、他方
側にソース電極が設けられ、さらに、このソース電極の
近傍に設けられた接続用第２ゲート電極とソース電極と
の間に保護ダイオードが設けられており、第１ゲート電
圧の変化に対するドレイン電流の変化の割合から成るＧ
ｍを特性とする半導体装置において、第１ゲート電極と
第２ゲート電極との中間位置から保護ダイオードの接続
用第２ゲート電極側までの最短距離を、所望の第２ゲー
ト電圧でＧｍに周期的な揺れが始まる距離より長くした
ものである。
決するために成された半導体装置である。すなわち、ゲ
ート電極部に第１ゲート電極と第２ゲート電極とを有
し、このゲート電極部の一方側にドレイン電極が、他方
側にソース電極が設けられ、さらに、このソース電極の
近傍に設けられた接続用第２ゲート電極とソース電極と
の間に保護ダイオードが設けられており、第１ゲート電
圧の変化に対するドレイン電流の変化の割合から成るＧ
ｍを特性とする半導体装置において、第１ゲート電極と
第２ゲート電極との中間位置から保護ダイオードの接続
用第２ゲート電極側までの最短距離を、所望の第２ゲー
ト電圧でＧｍに周期的な揺れが始まる距離より長くした
ものである。
【０００５】
【作用】第１ゲート電極と第２ゲート電極との中間位置
から保護ダイオードの接続用第２ゲート電極までの最短
距離を所定距離より長くすることにより、保護ダイオー
ドから漏れる電流が第１ゲート電極および第２ゲート電
極の下方のチャネル領域に侵入しにくくなる。これによ
り、所望の第２ゲート電圧におけるドレイン電流が安定
するため、Ｇｍに周期的な揺れが発生しない。
から保護ダイオードの接続用第２ゲート電極までの最短
距離を所定距離より長くすることにより、保護ダイオー
ドから漏れる電流が第１ゲート電極および第２ゲート電
極の下方のチャネル領域に侵入しにくくなる。これによ
り、所望の第２ゲート電圧におけるドレイン電流が安定
するため、Ｇｍに周期的な揺れが発生しない。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の半導体装置を図に基づいて
説明する。図１は本発明の半導体装置を説明する図で、
（ａ）は電極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図であ
る。すなわち、半導体装置１の電極レイアウトは、第１
ゲート電極１１と第２ゲート電極１２とが並設されたゲ
ート電極部と、このゲート電極部の一方側に配置された
ドレイン電極１３と、他方側に配置されたソース電極１
４とによりデュアルゲートＦＥＴを構成している。ソー
ス電極１４のゲート電極部と反対側には、第２ゲート電
極１２と導通した接続用第２ゲート電極１２ａが設けら
れており、この接続用第２ゲート電極１２ａとソース電
極１４との間に保護ダイオード１５が設けられている。
この保護ダイオード１５は例えばｐｎｐ型ダイオードか
ら成り、第１ゲート電極１１と第２ゲート電極１２との
中間位置から保護ダイオード１５の接続用第２ゲート電
極１２ａ側までの最短距離Ｗを離した位置に設けられて
いる。これにより、保護ダイオード１５の接続用第２ゲ
ート電極１２ａ側のｐ層からの漏れ電流がゲート電極部
下方のチャネル領域へ侵入しにくくなり、所望の第２ゲ
ート電圧におけるドレイン電流が安定することになる。
説明する。図１は本発明の半導体装置を説明する図で、
（ａ）は電極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図であ
る。すなわち、半導体装置１の電極レイアウトは、第１
ゲート電極１１と第２ゲート電極１２とが並設されたゲ
ート電極部と、このゲート電極部の一方側に配置された
ドレイン電極１３と、他方側に配置されたソース電極１
４とによりデュアルゲートＦＥＴを構成している。ソー
ス電極１４のゲート電極部と反対側には、第２ゲート電
極１２と導通した接続用第２ゲート電極１２ａが設けら
れており、この接続用第２ゲート電極１２ａとソース電
極１４との間に保護ダイオード１５が設けられている。
この保護ダイオード１５は例えばｐｎｐ型ダイオードか
ら成り、第１ゲート電極１１と第２ゲート電極１２との
中間位置から保護ダイオード１５の接続用第２ゲート電
極１２ａ側までの最短距離Ｗを離した位置に設けられて
いる。これにより、保護ダイオード１５の接続用第２ゲ
ート電極１２ａ側のｐ層からの漏れ電流がゲート電極部
下方のチャネル領域へ侵入しにくくなり、所望の第２ゲ
ート電圧におけるドレイン電流が安定することになる。
【０００７】次に、前述の距離ＷとＧｍの揺れが発生す
る第２ゲート電圧との関係を図２に基づいて説明する。
図２は、ドレイン電圧５（Ｖ）、第１ゲート電圧−１．
４〜０（Ｖ）において、第１ゲート電極１１と第２ゲー
ト電極１２との中間位置から保護ダイオード１５の接続
用第２ゲート電極１２ａ側までの最短距離Ｗと、Ｇｍの
揺れが発生する第２ゲート電圧との関係を複数回測定
し、その結果の平均値と±３σを、横軸に距離Ｗ（μ
ｍ）、縦軸にＧｍの揺れが発生する第２ゲート電圧
（Ｖ）のグラフとして表したものである。これによる
と、距離Ｗを大きくすると、Ｇｍの揺れが発生する第２
ゲート電圧が高くなることを示している。例えば、テレ
ビチューナーのアンプとしてこの半導体装置１を使用す
る場合、第２ゲート電圧を最高２（Ｖ）にしたい。この
ときＧｍの揺れが発生する距離Ｗは図２の破線に示すよ
うに−３σで５５（μｍ）である。したがって、距離Ｗ
を５５（μｍ）より大きくすれば、第２ゲート電圧が２
（Ｖ）であってもＧｍの揺れが発生することはない。
る第２ゲート電圧との関係を図２に基づいて説明する。
図２は、ドレイン電圧５（Ｖ）、第１ゲート電圧−１．
４〜０（Ｖ）において、第１ゲート電極１１と第２ゲー
ト電極１２との中間位置から保護ダイオード１５の接続
用第２ゲート電極１２ａ側までの最短距離Ｗと、Ｇｍの
揺れが発生する第２ゲート電圧との関係を複数回測定
し、その結果の平均値と±３σを、横軸に距離Ｗ（μ
ｍ）、縦軸にＧｍの揺れが発生する第２ゲート電圧
（Ｖ）のグラフとして表したものである。これによる
と、距離Ｗを大きくすると、Ｇｍの揺れが発生する第２
ゲート電圧が高くなることを示している。例えば、テレ
ビチューナーのアンプとしてこの半導体装置１を使用す
る場合、第２ゲート電圧を最高２（Ｖ）にしたい。この
ときＧｍの揺れが発生する距離Ｗは図２の破線に示すよ
うに−３σで５５（μｍ）である。したがって、距離Ｗ
を５５（μｍ）より大きくすれば、第２ゲート電圧が２
（Ｖ）であってもＧｍの揺れが発生することはない。
【０００８】このように、距離Ｗを大きくすれば、Ｇｍ
の揺れが発生する第２ゲート電圧を高くすることができ
る。そこで、図３に示すような電極レイアウトを用いれ
ば距離Ｗを長くすることができる。すなわち、この半導
体装置１は接続用第２ゲート電極１２ａのゲート電極部
と反対側にソース電極１４を設け、このソース電極１４
と接続用第２ゲート電極１２ａとの間に保護ダイオード
１５を設けたものである。この電極レイアウトを用いれ
ば、図１（ａ）に示す電極レイアウトに比べ、距離Ｗを
長くすることができるので、さらに高い第２ゲート電圧
でもＧｍの揺れが発生しない半導体装置１となる。した
がって、半導体装置１の使用目的に応じた第２ゲート電
極において、図２のグラフから得られる距離Ｗより長い
位置に保護ダイオード１５を設ければ、Ｇｍの揺れの発
生を防止することができる。なお、上述の保護ダイオー
ド１５はｐｎｐ型に限定されず、ｎｐｎ型であっても同
様である。
の揺れが発生する第２ゲート電圧を高くすることができ
る。そこで、図３に示すような電極レイアウトを用いれ
ば距離Ｗを長くすることができる。すなわち、この半導
体装置１は接続用第２ゲート電極１２ａのゲート電極部
と反対側にソース電極１４を設け、このソース電極１４
と接続用第２ゲート電極１２ａとの間に保護ダイオード
１５を設けたものである。この電極レイアウトを用いれ
ば、図１（ａ）に示す電極レイアウトに比べ、距離Ｗを
長くすることができるので、さらに高い第２ゲート電圧
でもＧｍの揺れが発生しない半導体装置１となる。した
がって、半導体装置１の使用目的に応じた第２ゲート電
極において、図２のグラフから得られる距離Ｗより長い
位置に保護ダイオード１５を設ければ、Ｇｍの揺れの発
生を防止することができる。なお、上述の保護ダイオー
ド１５はｐｎｐ型に限定されず、ｎｐｎ型であっても同
様である。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置によると次のような効果がある。すなわち、第１ゲー
ト電極と第２ゲート電極との中間位置から所定の距離よ
り長い離れた位置に保護ダイオードを設けているので、
この保護ダイオードから発生する漏れ電流がゲート電極
部下方のチャネル領域に侵入しにくくなる。したがっ
て、所望の第２ゲート電圧におけるドレイン電流が変化
することがないため、Ｇｍの安定した半導体装置を提供
することが可能となる。
置によると次のような効果がある。すなわち、第１ゲー
ト電極と第２ゲート電極との中間位置から所定の距離よ
り長い離れた位置に保護ダイオードを設けているので、
この保護ダイオードから発生する漏れ電流がゲート電極
部下方のチャネル領域に侵入しにくくなる。したがっ
て、所望の第２ゲート電圧におけるドレイン電流が変化
することがないため、Ｇｍの安定した半導体装置を提供
することが可能となる。
【図１】本発明の半導体装置を説明する図で、（ａ）は
電極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図である。
電極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図である。
【図２】距離ＷとＧｍの揺れが発生する第２ゲート電圧
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図３】他の半導体装置の電極レイアウトを説明する模
式図である。
式図である。
【図４】従来の半導体装置を説明する図で、（ａ）は電
極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図である。
極レイアウトの模式図、（ｂ）は回路図である。
１ 半導体装置 １１ 第１ゲート電極 １２ 第２ゲート電極 １２ａ 接続用第２ゲート電極 １３ ドレイン電極 １４ ソース電極 １５ 保護ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−152349（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−83376（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/80 H01L 21/338 H01L 29/812
Claims (1)
- 【請求項１】 第１ゲート電極と第２ゲート電極とを有
するゲート電極部と、前記ゲート電極部の一方側に設け
たドレイン電極と、他方側に設けたソース電極と、前記
ソース電極の近傍に設けた接続用第２ゲート電極と、前
記ソース電極と前記接続用第２ゲート電極との間に設け
た保護ダイオードとから成り、第１ゲート電圧の変化に
対するドレイン電流の変化の割合から成るトランスコン
ダクタンスを特性とする半導体装置において、 前記第１ゲート電極と前記第２ゲート電極との中間位置
から前記保護ダイオードの接続用第２ゲート電極側まで
の最短距離を、所望の前記第２ゲート電圧で前記トラン
スコンダクタンスに周期的な揺れが始まる距離より長く
したことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03354729A JP3082383B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03354729A JP3082383B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175516A JPH05175516A (ja) | 1993-07-13 |
| JP3082383B2 true JP3082383B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=18439516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03354729A Expired - Fee Related JP3082383B2 (ja) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082383B2 (ja) |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP03354729A patent/JP3082383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05175516A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |