JP6924555B2 - Ledドライブ及び関連する照明システム - Google Patents
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Description
well)に二次元電子ガス(2D-electron gas)を形成してもよい。パターン化された(patterned)金属層102の材料はチタン、アルミニウム又はこれら2種類の材料が積層されたものでもよい。図5において、金属層102はメサ95の上方に形成された2つの金属片(metal strips)102a、102bを有し、メサ95と2つのオーミック接触(ohmic contact)を形成することにより、金属片102a、102bがそれぞれHEMT T1のソースとドレインになっている。金属層104の材料はチタン、金又はこれら2種類の材料が積層されたものでもよい。例えば、金属層104は下から上へニッケル層(Ni)、銅層(Cu)及びプラチナ層(Pt)を有し、なお、プラチナ層は後に形成される保護層105との粘着性(adhesion)を増加させ、ボンディングパッド作成時の剥離発生を防止できる。別の実施例において、金属層104はニッケル層(Ni)、金層(Au)及びプラチナ層(Pt)が積層されたもの、又はニッケル層(Ni)、金層(Au)及びチタン層(Ti)が積層されたものであってもよい。図5において、パターン化された金属層104には金属片104a、104bと104cが形成されている。金属片104bはメサ95の中央上方に接触して、ショットキー接触(schottky contact)を形成し、HEMT T1のゲートになっている。図5中の104aと104cはそれぞれ102a、102bと接触し、HEMT T1のソースとドレインからその他の電子素子への電気接続を形成する。また、図5と図4Aを同時に参照するとわかるように、HEMT T1のゲート(金属片104b)は金属層104によって金属片104aとショートし、かつHEMT T1のソースともショートしている。図5の右部分にはHEMT T1の等価回路図が示されている。金属層104の上方に保護層105があり、その材料が酸化窒化ケイ素(silicon oxinitride、SiON)であってもよい。保護層105はパターン化され、パッケージする時に必要なボンディングパッド(bonding pad)を形成する。例えば、図5において、左半分の保護層105に覆われていない部分を低電圧ピンVSS(後に説明する)のボンディングワイヤ(bonding wire)とボンディングして、右半分の保護層105に覆われていない部分を駆動ピンD1(後に説明する)のボンディングワイヤとボンディングしてもよい。
12 ブリッジ整流器
14 力率コレクター
16 LED駆動回路
18、18B、18R LED
19 定電圧コンデンサ
60 LEDドライブ
62 ブリッジ整流器
64 バレーフィル回路
66 電流駆動回路
67 破線
72、74、76 電圧波形
80 半導体チップ
92 シリコン基板
94 バッファ層
95、95a メサ
96 チャネル層
98 ハイバンドギャップ層
100 キャップ層
102 金属層
102a、102b、102c、102d、102e 金属片
103 絶縁層
104 金属層
104a、104b、104c、104d、104e、104f、104g、104h 金属片
105 保護層
120 ダイオードの符号
130 集積回路
140、142、144、146、148 ステップ
150、152 曲線
170 調整域
200 照明システム
300 LEDドライブ
302 電流駆動回路
330 照明システム
500 LEDドライブ
502 ブリッジ整流器
504 電流駆動回路
518、5181、5182、5183 LED
5201、5202、5203、5204 LED
550 半導体チップ
552 集積回路
560 照明システム
600 LEDドライブ
700 LEDドライブ
800 LEDドライブ
802 トライアック調光器
806 ブリッジ整流器
808 半導体チップ
810 ブリッジ整流器
812 半導体チップ
840 LEDドライブ
848 LED
850 抵抗
852 ショットキーバリアダイオード
900 LEDドライブ
902、906 サーミスタ
910 LEDドライブ
AC+、AC- 交流入力ピン
AC1、AC2 交流電源線
ARM1、ARM2 上アーム
ART、ARB 上下両アーム
C1、C2、CF コンデンサ
CC1、CC2、CC3、CC4 電流スイッチ
DB1-DB4 整流ダイオード
DVF1-DVF3 ダイオード
D 端
D1、D2 駆動ピン
GD、GE ゲート
GND グランド線
GG ゲート領域
IC1、IC2 段分け回路
ME、MD HEMT
PF1、PF2 校正ピン
S 端
S1、S2 駆動ピン
SBD1、SBD2、SBD3、SBD4 ショットキーバリアダイオード
T1、T2、T3、T4 HEMT
T5、T6、T7、T8 デプレションモードHEMT
TP1、TP2、TP3 時間帯
VAC-IN 交流入力電源
VCC 高電圧ピン
VDC-IN 直流電源
VDD 直流電源線
VPEAK 電圧ピーク
VSS 低電圧ピン
Claims (10)
- 発光素子を駆動するドライブであって、
直流電源線とグランド線との間に跨ぎ、交流入力電源を受けて直流電源を生成する整流ダイオードを有する整流回路と、
前記発光素子と共に前記直流電源線と前記グランド線との間に直列接続され、第1定電流を提供して前記発光素子を駆動する第1定電流源を有する電流駆動回路とを含み、
前記整流ダイオードが第1高電子移動トランジスタ(HEMT)と金属片を含み、前記金属片が前記前記第1HEMTの第1半導体積層に接触し、前記第1半導体積層が二次元電子ガスを提供し、前記金属片と前記第1半導体積層との間にショットキー界面を有し、前記第1HEMTのゲート極が前記金属片に電気的に接続され、
前記第1定電流源が第2HEMTを含み、前記第2HEMTが第2半導体積層を含み、前記第2半導体積層が別の二次元電気ガスを提供し、
前記整流ダイオードと前記第1定電流源は共に単一半導体チップのバッファ層上に形成されているドライブ。 - 前記整流ダイオードはショットキーバリアダイオード及びHEMTを含む、請求項1に記載のドライブ。
- 前記整流ダイオードはマルチフィンガ構造のHEMTを含む、請求項1に記載のドライブ。
- 前記ドライブはさらに、
前記交流入力電源と前記整流ダイオードとの間にカップリングされたトライアック調光器と、
前記直流電源線と前記グランド線に直接接続されて、前記トライアック調光器に維持電流を提供する第2定電流源とを含む、請求項1が記載のドライブ。 - 前記ドライブの力率を校正する力率コレクターをさらに含み、
前記力率コレクターは複数のダイオードを含み、前記複数のダイオードは前記直流電源線と前記グランド線との間に逆直列され、前記単一半導体チップ上に形成されている、請求項1に記載のドライブ。 - 前記ドライブはさらに、
前記発光素子を駆動する駆動電流が環境温度の上昇に従って増加するように、前記第1定電流源を制御するサーミスタを含む、請求項1に記載のドライブ。 - 前記サーミスタは正温度係数サーミスタであり、
前記第1定電流源はデプレションモードHEMT、及びエンハンスメントモードHEMTを含み、
前記エンハンスメントモードHEMTはゲート極、ドレイン極及びソース極を含み、
前記ドレイン極と前記ゲート極との間に前記サーミスタがカップリングされている、請求項6に記載のドライブ。 - 前記エンハンスメントモードHEMTは、前記ゲート極と、前記ドレイン極及び前記ソース極とを遮断するゲート絶縁層を含み、
前記ゲート絶縁層の下に、前記エンハンスメントモードHEMTの閾値電圧を調整する調整域が形成されている、請求項7に記載のドライブ。 - 基板をさらに含み、
前記バッファ層が前記基板上に形成され、
前記バッファ層が窒化ガリウムを基礎とする材料を含み、かつ、連続表面を有する、請求項1に記載のドライブ。 - 前記連続表面に整流ダイオードと前記第1定電流源が形成されている、請求項9に記載のドライブ。
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