JPH05183161A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH05183161A
JPH05183161A JP34282791A JP34282791A JPH05183161A JP H05183161 A JPH05183161 A JP H05183161A JP 34282791 A JP34282791 A JP 34282791A JP 34282791 A JP34282791 A JP 34282791A JP H05183161 A JPH05183161 A JP H05183161A
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JP
Japan
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resistor
source electrode
power supply
unit source
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP34282791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seigo Sano
征吾 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Fujitsu Quantum Devices Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Fujitsu Quantum Devices Ltd
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Publication date
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  • Amplifiers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor device capable of unifying the power supply for power FETs, etc., for use in microwave communication wherein one power supply for power FETs is realized by a small power capacity resistor by simplifying a process of resistor formation and distributing a drain current to a plurality of unit source electrodes. CONSTITUTION:An extended part of a source electrode 1 of a field effect transistor(FBT) formed on a semiconductor substrate is partly removed to interrupt a circuit, on which interrupted part there is formed a resistor 4 for provision of one power supply type gate bias voltage. Further, in this case, the source electrode is constructed with a plurality of unit source electrodes 1 and the resistor 4 is formed on each unit source electrode 1 to distribute a drain current to each unit source electrode 1, whereby even any small power capacity resistor is prevented from being burned out owing to heating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波通信に使用
される電力用FET等の1電源化を実現できる半導体装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device capable of realizing a single power source such as a power FET used for microwave communication.

【0002】近年、携帯電話、自動車電話等に代表され
る移動体通信、陸上の基地局と地球上空の人工衛星との
間で行われる衛星通信、および、衛星と衛星との間の衛
星通信は目ざましい発達をみせており、今後も加速度的
に発展するものと予測されている。
In recent years, mobile communication represented by a mobile phone, a car phone, etc., satellite communication performed between a base station on land and an artificial satellite over the earth, and satellite communication between satellites have been carried out. It is showing remarkable development, and it is predicted that it will continue to develop at an accelerated pace.

【0003】このような、通信システムにおいて高周波
信号の受信および送信部においては高周波電力増幅を目
的としたGaAs MESFETに代表される電力用F
ETが使用されている。
In such a communication system, a power F represented by a GaAs MESFET for the purpose of high frequency power amplification in a high frequency signal receiving and transmitting section.
ET is used.

【0004】これらMESFET等のFETを適切に動
作させるためのゲートバイアス電圧を印加する方法とし
て、接地電位と、負電圧および正電圧の電源を用いる2
電源方式と、外部回路に抵抗およびコンデンサを用い一
つの電源を用いる1電源方式がある。
As a method of applying a gate bias voltage for properly operating the FET such as MESFET, a ground potential and a power source of negative voltage and positive voltage are used.
There are a power supply system and a single power supply system in which one power supply is used by using resistors and capacitors in an external circuit.

【0005】[0005]

【従来の技術】図2(A),(B)は、FETのゲート
バイアス方式の説明図である。この図2(A)は2電源
ゲートバイアス方式の回路を示し、図2(B)は1電源
ゲートバイアス方式の回路を示している。
2. Description of the Related Art FIGS. 2A and 2B are explanatory views of a gate bias system of an FET. FIG. 2A shows a circuit of the dual power supply gate bias system, and FIG. 2B shows a circuit of the single power supply gate bias system.

【0006】図2(A)の2電源ゲートバイアス方式に
おいては、ゲート電極GにはインダクタンスL1 を通し
て負のゲートバイアス電圧が負電源−VG によって印加
され、ドレイン電極DにインダクタンスL2 を通しては
正のドレイン電圧が正電源+VD によって印加されてお
り、ソース電極Sは接地されている。
In the dual power supply gate bias system of FIG. 2 (A), a negative gate bias voltage is applied to the gate electrode G through the inductance L 1 by the negative power supply −V G , and the drain electrode D through the inductance L 2. A positive drain voltage is applied by the positive power source + V D , and the source electrode S is grounded.

【0007】そして、入力端子INから結合コンデンサ
1 を介して入力される信号によってドレイン電流を制
御し、増幅された信号を結合コンデンサC2 を通して出
力端子OUTから出力する。
The drain current is controlled by the signal input from the input terminal IN via the coupling capacitor C 1 , and the amplified signal is output from the output terminal OUT through the coupling capacitor C 2 .

【0008】なお、C3 は高周波信号をソース電極Sに
結合するコンデンサである。この2電源方式は、ゲート
バイアス電圧の安定性が優れている反面、正負の2電源
を設ける必要があり、かつ、配線数の増加を招くという
問題があった。
C 3 is a capacitor for coupling a high frequency signal to the source electrode S. This dual power supply method has excellent stability of the gate bias voltage, but on the other hand, it is necessary to provide two positive and negative power supplies, and there is a problem in that the number of wirings is increased.

【0009】図2(B)の1電源ゲートバイアス方式に
おいては、ドレイン電極DにはインダクタンスL3 を通
して正のドレイン電圧が正電源+VD によって印加され
ており、ドレイン電流Idsを外部に取りつけた抵抗R2
に流し、抵抗のR2 の両端に生じる電位差によって、抵
抗R1 を通してゲート電極Gに等価的に負電圧を与える
ようにしている。なお、C5 ,C7 は高周波通過用コン
デンサである。
In the single power supply gate bias system of FIG. 2B, a positive drain voltage is applied to the drain electrode D through the inductance L 3 by the positive power supply + V D , and the drain current I ds is attached to the outside. Resistance R 2
The negative voltage is equivalently applied to the gate electrode G through the resistor R 1 by the potential difference generated across the resistor R 2 . Incidentally, C 5 and C 7 are capacitors for high frequency passage.

【0010】そして、入力端子INから結合コンデンサ
4 を介して入力される信号によってドレイン電流を制
御し、増幅された信号を結合コンデンサC6 を通して出
力端子OUTから出力する。この1電源方式は、1電源
によってFETの動作電圧を与えることがきる利点を有
している。
The drain current is controlled by the signal input from the input terminal IN via the coupling capacitor C 4 , and the amplified signal is output from the output terminal OUT through the coupling capacitor C 6 . This one power source system has an advantage that the operating voltage of the FET can be given by one power source.

【0011】図3は、従来の1電源ゲートバイアス方式
用FETの構成説明図である。この図において、11は
単位ソース電極、12はドレイン電極、13はゲート電
極、14は外部ソース電極、15はチップ抵抗体であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of a conventional FET for a single power supply gate bias system. In this figure, 11 is a unit source electrode, 12 is a drain electrode, 13 is a gate electrode, 14 is an external source electrode, and 15 is a chip resistor.

【0012】この従来のFETにおいては、半導体基板
の上にドレイン電極12と、その両側に単位ソース電極
11が配置され、このドレイン電極12と単位ソース電
極11の間にゲート電極13が配置された単位構造が多
数併置されており、ゲート電極13に印加される電圧に
よって、ドレイン電極12と単位ソース電極11の間に
形成されているチャネル内空乏層を制御するようになっ
ている。
In this conventional FET, a drain electrode 12 and unit source electrodes 11 are arranged on both sides of the semiconductor substrate, and a gate electrode 13 is arranged between the drain electrode 12 and the unit source electrode 11. A large number of unit structures are arranged side by side, and the depletion layer in the channel formed between the drain electrode 12 and the unit source electrode 11 is controlled by the voltage applied to the gate electrode 13.

【0013】そして、各単位ソース電極11は、外部電
極14によって一括して並列接続されて大電力の増幅を
行うようになっており、この外部電極14にチップ抵抗
体15が接続されていて、1電源方式によるゲートバイ
アス電圧がかけられるようになっている。
The unit source electrodes 11 are collectively connected in parallel by an external electrode 14 to amplify a large amount of power, and a chip resistor 15 is connected to the external electrode 14. A gate bias voltage based on a single power supply system can be applied.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の1電源方式
用FETにおいては、図2(B)に示されているように
ソース電極に外付けの抵抗体R2 と、高周波通過用コン
デンサC5 を接続することが必要であり製造工程を煩雑
にしていた。
In the conventional FET for a single power supply system, as shown in FIG. 2B, a resistor R 2 externally attached to the source electrode and a high frequency passing capacitor C 5 are used. Therefore, the manufacturing process was complicated.

【0015】また、このFETが小電力用であって、ド
レイン電流Idsが小さい場合には、この外付けの抵抗体
2 は比較的小電力用の抵抗体でよく、市販のチップ抵
抗あるいは薄膜抵抗等でよいが、大電力用のFETの場
合はこの抵抗体を流れる電流が大きく、約1〜10Aに
達するため、前述のような抵抗体では焼失してしまい使
用不可能となる。
If the FET is for low power and the drain current I ds is small, the external resistor R 2 may be a resistor for relatively low power, such as a commercially available chip resistor or Although a thin film resistor or the like may be used, in the case of a high power FET, the current flowing through this resistor is large and reaches about 1 to 10 A, so that the resistor as described above burns out and becomes unusable.

【0016】本発明は、FETの製造工程において、そ
のソース電極の延長部に抵抗体を形成して製造工程を単
純化し、また、ソース電極を複数の単位ソース電極に分
割し、各単位ソース電極に抵抗体を形成し、それぞれの
抵抗体にドレイン電流を分散させることにより、電力用
FETの1電源化を可能にすることを目的とする。
The present invention simplifies the manufacturing process by forming a resistor in the extension of the source electrode in the manufacturing process of the FET, and divides the source electrode into a plurality of unit source electrodes. The purpose of the present invention is to enable the power FET to have a single power source by forming a resistor in each of the resistors and dispersing the drain current in each resistor.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体装
置においては、半導体基板に形成されたFETのソース
電極延長部を一部除去し、ここに1電源方式によってゲ
ートバイアス電圧を与えるための抵抗体を形成した。
In a semiconductor device according to the present invention, a source electrode extension portion of an FET formed on a semiconductor substrate is partially removed, and a resistor for applying a gate bias voltage to the source electrode extension portion is provided there. Formed body.

【0018】また、上記の場合FETのソース電極を複
数の単位ソース電極に分割し、その各単位ソース電極の
延長部に1電源方式によってゲートバイアス電圧を与え
るための抵抗体を形成した。
In the above case, the source electrode of the FET is divided into a plurality of unit source electrodes, and a resistor for applying a gate bias voltage is formed on the extension of each unit source electrode by the one power supply method.

【0019】[0019]

【作用】本発明のように、半導体基板に形成されたFE
Tのソース電極延長部を一部除去し、ここに1電源方式
によってゲートバイアス電圧を与えるための抵抗体を形
成すると製造工程を単純化でき、また、FETのソース
電極を複数の単位ソース電極に分割し、その各単位ソー
ス電極に抵抗体を形成すると、この抵抗体を用いてゲー
トバイアス電圧を与える際、ドレイン電流が各単位ソー
ス電極に分散されるため、各抵抗体に流れる電流が低減
し、抵抗体が発熱して焼失するのを防ぐことができる。
The FE formed on the semiconductor substrate as in the present invention
The manufacturing process can be simplified by removing a part of the source electrode extension of T and forming a resistor for applying a gate bias voltage by the one power supply method, and the source electrode of the FET can be formed into a plurality of unit source electrodes. When the resistor is divided and a resistor is formed on each unit source electrode, when a gate bias voltage is applied using this resistor, the drain current is dispersed to each unit source electrode, so the current flowing through each resistor is reduced. It is possible to prevent the resistor from generating heat and burning out.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の半導体装置の一実施例を説明
する。図1は、本発明の一実施例の1電源ゲートバイア
ス方式用FETの構成説明図である。この図において、
1は単位ソース電極、2はドレイン電極、3はゲート電
極、4は抵抗体、5は外部電極である。
EXAMPLE An example of the semiconductor device of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of a FET for a single power supply gate bias system according to an embodiment of the present invention. In this figure,
Reference numeral 1 is a unit source electrode, 2 is a drain electrode, 3 is a gate electrode, 4 is a resistor, and 5 is an external electrode.

【0021】この実施例のFETにおいては、半導体基
板の上にドレイン電極2と、その両側に単位ソース電極
1が配置され、このドレイン電極2と単位ソース電極1
の間にゲート電極3が配置された単位構造が多数併置さ
れたもので、ゲート電極3に印加される電圧によって、
図示されていないがドレイン電極2と単位ソース電極1
の間に形成されているチャネル内空乏層を制御するよう
になっている。
In the FET of this embodiment, a drain electrode 2 and unit source electrodes 1 are arranged on both sides of the semiconductor substrate, and the drain electrode 2 and the unit source electrode 1 are arranged.
A plurality of unit structures in which the gate electrode 3 is arranged between them are arranged side by side, and depending on the voltage applied to the gate electrode 3,
Although not shown, the drain electrode 2 and the unit source electrode 1
It controls the depletion layer in the channel that is formed between the two.

【0022】そして、各単位ソース電極1あるいはその
延長部を構成する金属膜が部分的に除去され、その跡に
金属抵抗薄膜をスパッタリングによって被着され、また
は、半絶縁体である半導体基板中に不純物をイオン注入
して所望の抵抗値を持たせることによって抵抗体4を形
成して、各抵抗体4のソース電極とは反対側を外部電極
5によって接続して、大電力の増幅を行うようになって
いる。
Then, the metal film constituting each unit source electrode 1 or its extension is partially removed, and a metal resistance thin film is deposited on the trace by sputtering, or in a semiconductor substrate which is a semi-insulator. Resistors 4 are formed by ion-implanting impurities to have a desired resistance value, and the side opposite to the source electrode of each resistor 4 is connected by an external electrode 5 to perform amplification of high power. It has become.

【0023】この実施例によると、ソース電極の各々に
抵抗体を形成する工程は、慣用されている半導体製造技
術を適用することができるから、従来の技術のようにデ
ィスクリート抵抗体を接続する必要はなく、容易に製造
することができる。また、単位ソース電極を多数併置し
たから、ドレイン電流が各単位ソース電極に分散され、
各単位ソース電極に形成する抵抗体を小電力容量化して
も抵抗体の発熱による焼失は起こらず、総合的には大電
力動作を実現することができる。なお、高周波通過用コ
ンデンサには、当然であるが直流電流は流れないため外
付けの市販コンデンサ等を用いることができる。
According to this embodiment, the conventional semiconductor manufacturing technique can be applied to the step of forming the resistors in each of the source electrodes, and therefore it is necessary to connect the discrete resistors as in the conventional technique. However, it can be easily manufactured. Also, since a large number of unit source electrodes are juxtaposed, the drain current is distributed to each unit source electrode,
Even if the resistor formed in each unit source electrode is made to have a small power capacity, the resistor is not burned due to heat generation, and a large power operation can be realized as a whole. As a capacitor for high frequency passage, a DC current does not flow, as a matter of course, and therefore an external commercially available capacitor or the like can be used.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
FETにゲートバイアス電圧を与えるための抵抗体を容
易に形成することができ、ドレイン電流を各単位ソース
電極に分割するため、このゲートバイアス電圧を与える
ための抵抗体の発熱による焼失を防いで電力用FETを
提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A resistor for applying a gate bias voltage to the FET can be easily formed, and since the drain current is divided into each unit source electrode, the resistor for generating the gate bias voltage is prevented from burning due to heat generation, and power is prevented. FET can be provided.

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

【図1】本発明の一実施例の1電源ゲートバイアス方式
用FETの構成説明図である。
FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of an FET for one power supply gate bias system according to an embodiment of the present invention.

【図2】(A),(B)はFETのゲートバイアス方式
の説明図である。
2A and 2B are explanatory diagrams of a gate bias system of an FET.

【図3】従来の1電源ゲートバイアス方式用FETの構
成説明図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of a conventional FET for a single power supply gate bias system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単位ソース電極 2 ドレイン電極 3 ゲート電極 4 抵抗体 5 外部電極 1 unit source electrode 2 drain electrode 3 gate electrode 4 resistor 5 external electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板に形成された電界効果トラン
ジスタ(FET)のソース電極延長部が一部除去されて
回路が断たれており、該回路が断たれた部分に1電源方
式によってゲートバイアス電圧を与えるための抵抗体が
形成されていることを特徴とする半導体装置。
1. A circuit is cut off by removing a part of a source electrode extension of a field effect transistor (FET) formed on a semiconductor substrate, and a gate bias voltage is applied to the cut off part by a single power supply system. A semiconductor device characterized in that a resistor is formed to provide a charge.
【請求項2】 半導体基板に形成された電界効果トラン
ジスタ(FET)のソース電極が複数の単位ソース電極
によって構成され、各単位ソース電極の延長部が一部除
去されて回路が断たれており、該回路が断たれた部分に
1電源方式によってゲートバイアス電圧を与えるための
抵抗体が形成されており、ドレイン電流を各単位ソース
電極に分散することを特徴とする半導体装置。
2. The source electrode of a field effect transistor (FET) formed on a semiconductor substrate is composed of a plurality of unit source electrodes, and an extension of each unit source electrode is partially removed to disconnect the circuit, A semiconductor device, wherein a resistor for applying a gate bias voltage is formed in a part where the circuit is cut off by a single power supply method, and a drain current is distributed to each unit source electrode.
JP34282791A 1991-12-25 1991-12-25 Semiconductor device Pending JPH05183161A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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