JP5369388B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す回路図である。増幅用トランジスタ11は0.1GHz以上110GHz以下、例えば2.1GHz帯の高周波で用いられる電界効果トランジスタである。増幅用トランジスタ11のゲート(入力端子)に電流制限回路12が接続されている。また、増幅用トランジスタ11のソースは高周波的に接地され、ドレイン(出力端子)から出力信号が出力される。
図10は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す回路図であり、図11は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す上面図である。電流制限回路12は、ゲートを有しないダブルへテロ型PHEMT(Pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)のエピ構造に相当する電送線路モデル(TLM: Transmission Line Model)構造である。その他の構成は実施の形態1と同様である。
図16は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置を示す回路図である。増幅用トランジスタ11のドレイン(出力端子)に、整合回路27を介して電流制限回路12が接続されている。この電流制限回路12は、増幅用トランジスタ11に許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限する。この電流制限回路12の構成は、実施の形態1,2に係る電流制限回路12と同様である。
図17は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す回路図である。1/4波長線路51の一端は、整合回路27及び電流制限回路12aを介して、増幅用トランジスタ11のドレイン(出力端子)に接続されている。電流制限回路12bの一端は1/4波長線路51の他端に接続され、電流制限回路12bの他端は高周波的に接地されている。この電流制限回路12a,12bの構成は、実施の形態1,2に係る電流制限回路12と同様である。
図18は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す回路図である。電流制限回路12の一端は終端抵抗53に接続され、電流制限回路12の他端は高周波的に接地されている。この電流制限回路12の構成は、実施の形態1,2に係る電流制限回路12と同様である。電流制限回路12の線形抵抗値と終端抵抗53の抵抗値Rとの和がインピーダンスZoに一致するよう設定されている。
図19は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置を示す回路図である。第1,第2抵抗54,55が直列接続されている。第3抵抗56の一端は第1抵抗54と第2抵抗55の接続点に接続され、他端は高周波的に接地されている。電流制限回路12a,12bが第1抵抗54,第2抵抗55に接続されている。この電流制限回路12a,12bは、実施の形態1,2に係る電流制限回路と同様の構成を有し、第1〜第3抵抗54〜56に許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限する。
図20は、本発明の実施の形態7に係る半導体装置を示す回路図である。複数の増幅用トランジスタ11a〜11cが並列接続されている。この増幅用トランジスタ11a〜11cのゲート(入力端子)に複数の電流制限回路12a〜12cがそれぞれ接続されている。各電流制限回路12a〜12cは、実施の形態1,2に係る電流制限回路と同様の構成を有し、対応する増幅用トランジスタ11a〜11cに許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限する。
図21は、本発明の実施の形態8に係る半導体装置を示す回路図である。増幅用トランジスタ11のゲート(入力端子)に複数の電流制限回路12a〜12cが直列に接続されている。この複数の電流制限回路12a〜12cは、実施の形態1,2に係る電流制限回路と同様の構成を有し、増幅用トランジスタ11に許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限する。
12,12a-12c 電流制限回路
13 保護トランジスタ
14 第1保護抵抗
15 第2保護抵抗
16 活性領域
39 第1電極
40 第2電極
41 n´層(高濃度領域)
42 リセス
51 1/4波長線路
53 終端抵抗
54 第1抵抗
55 第2抵抗
56 第3抵抗
Claims (6)
- 増幅用トランジスタと、
前記増幅用トランジスタの入力端子に接続された電流制限回路とを備え、
前記電流制限回路は、前記増幅用トランジスタに許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限し、
前記電流制限回路は、出力電力を制限するリミッタアンプとして機能し、
前記電流制限回路は、
保護トランジスタと、
前記保護トランジスタのソースとゲートを接続する第1保護抵抗と、
前記保護トランジスタのドレインとゲートを接続する第2保護抵抗とを有し、
前記保護トランジスタのソースが入力端子であり、
前記増幅用トランジスタのゲートと前記保護トランジスタのドレインとが接続され、
前記第1,第2保護抵抗の抵抗値が同じであり、
前記電流制限回路に流れる電流は、前記電流制限回路に印加される電圧の極性に対して対称であることを特徴とする半導体装置。 - 増幅用トランジスタと、
前記増幅用トランジスタの出力端子に接続された電流制限回路とを備え、
前記電流制限回路は、前記増幅用トランジスタに許容される最大電力より大きい電力が通過しないように電流を制限し、
前記電流制限回路は、
保護トランジスタと、
前記保護トランジスタのソースとゲートを接続する第1保護抵抗と、
前記保護トランジスタのドレインとゲートを接続する第2保護抵抗とを有し、
前記増幅用トランジスタのドレインと前記保護トランジスタのソースが接続され、
前記保護トランジスタのドレインが出力端子であり、
前記第1,第2保護抵抗の抵抗値が同じであり、
前記電流制限回路に流れる電流は、前記電流制限回路に印加される電圧の極性に対して対称であることを特徴とする半導体装置。 - 前記電流制限回路は、
半導体層に形成された活性領域と、
互いに離間し、前記活性領域にそれぞれオーミック接続された第1,第2電極とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。 - 前記第1電極と前記第2電極の間において、前記活性領域に高濃度領域が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記第1電極と前記第2電極の間において、前記活性領域にリセスが形成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
- 前記半導体層はGaN層であることを特徴とする請求項3〜5の何れか1項に記載の半導体装置。
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