JPH05304175A - 電界効果トランジスタおよび高周波信号発振器および周波数変換回路 - Google Patents

電界効果トランジスタおよび高周波信号発振器および周波数変換回路

Info

Publication number
JPH05304175A
JPH05304175A JP16808692A JP16808692A JPH05304175A JP H05304175 A JPH05304175 A JP H05304175A JP 16808692 A JP16808692 A JP 16808692A JP 16808692 A JP16808692 A JP 16808692A JP H05304175 A JPH05304175 A JP H05304175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
frequency signal
source
electrode
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16808692A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2800566B2 (ja
Inventor
Isamu Nagameguri
勇 長廻
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPH05304175A publication Critical patent/JPH05304175A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2800566B2 publication Critical patent/JP2800566B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
    • H03B5/1847Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
    • H03B5/1852Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D9/00Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
    • H03D9/06Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
    • H03D9/0658Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of semiconductor devices having more than two electrodes
    • H03D9/0675Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of semiconductor devices having more than two electrodes using field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/12Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1203Rectifying Diode
    • H01L2924/12032Schottky diode
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B7/00Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes
    • H03B7/12Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B7/14Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance active element being semiconductor device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】2つ以上のゲートパッドを備えるFETを使用
することによって、最良発振条件と最大出力条件とを分
離して設定できる帯域反射型発振器を提供する。 【構成】高周波信号発振器50は、FETチップ10の
ゲートパッド1bに結合線路52を介して誘電体共振器
53の結合を受け、ゲートパッド1aに出力端子55の
接続を受ける。FETチップ10のドレインパッド3を
接地し、ソースパッド4に適切な値の容量性リアクタン
ス54を付加すると、この発振器50は、ゲートパッド
1b(および1a)に負性抵抗−Rを生じ、誘電体共振
器53の共振周波数f0で発振する。ゲートパッド1a
から見た負荷抵抗値をRに設定すると、出力端子55に
最大発振出力を生じる。従ってこの発振器50は、FE
Tチップ10のソースパッド4とゲートパッド1bとで
発振条件を設定し、ゲートパッド1aと出力端子55と
の間で上記発振条件とは独立に出力整合条件を設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電界効果トランジスタ
(以下、FET)、このFETを能動素子として含む高
周波信号発振器、およびその発振器を局部発振器として
含む周波数変換回路に関し、特に集積回路化に適したF
ET、この種の発振器および周波数変換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】SHF帯の直接衛星放送電波を静止衛星
から受ける高周波(RF)受信機の周波数変換回路は、
局部発振器からの局部発振信号と上記SHF帯信号とに
応答して中間周波数信号を生じる。上記局部発振器は、
通常、ガリウム砒素(以下、GaAs)電界効果トラン
ジスタ(以下、GaAsFET)を能動素子として備
え、誘電体共振器の作用によって上記局部発振信号の周
波数を安定化する。この局部発振器および上記周波数変
換回路は、小型化および経済化のためにハイブリッド集
積回路化またはモノリシック集積回路化することが望ま
しい。
【0003】従来のこの種の局部発振器には帯域反射型
発振器が多く使われており、その一つの例が文献(新川
他,テフロン一枚基板化BSコンバータ,テレビジョン
学会技術報告,RE83−40,1983年10月27
日,pp.7〜11)に述べられている。この帯域反射
型発振器は、GaAsFETを能動素子として含むドレ
イン接地型発振器であり、GaAsFETのドレイン端
子を高周波的に接地し、ゲート端子に結合線路を介して
誘電体共振器を結合し、ソース端子に容量性リアクタン
スとともに負荷を接続している。この発振器では、適切
な値の上記容量性リアクタンスの付加によりゲート端子
に負性抵抗を生じさせており、上記結合線路の線路イン
ピーダンスおよび上記ゲート端子と上記誘電体共振器と
の距離を適切に設定することにより、上記誘電体共振器
の共振周波数f0において高周波信号を発振し、この発
振出力を上記ソース端子から取り出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の帯域反
射型発振器は、GaAsFETのソース端子において大
きな負性抵抗を生じさせるとともに負荷とインピーダン
ス整合させる必要があり、ソース端子に接続した上記容
量性リアクタンスの調整のみで上記二条件を満足させる
のは非常に困難である。つまり、この発振器では、ゲー
ト端子に現れる負性抵抗値が上記ソース端子に付加され
る容量性リアクタンスの値によって大きく変化するの
で、ゲート端子における発振条件を満たすように上記容
量性リアクタンスの値を設定すると、ソース端子におい
て最大の発振信号出力を得るような負荷整合をさせるこ
とができない。
【0005】従って、本発明の第1の目的は、最良発振
条件と最大出力条件とを同時にしかも容易に得ることが
できる高周波信号発振器を提供することにある。
【0006】本発明の第2の目的は、混成集積回路化や
モノリシック集積回路化を容易にする高周波信号発生器
および周波数変換回路を提供することにある。
【0007】本発明の第3の目的は、上記高周波信号発
生器の信号発生用能動素子に適した構造の電界効果トラ
ンジスタを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明によるFET
は、ソース電極に接続したソースボンディングパッド
(以下、ソースパッド)とドレイン電極に接続したドレ
インボンディングパッド(以下、ドレインパッド)とゲ
ート電極に接続した複数のゲートボンディングパッド
(以下、ゲートパッド)とを備えている。このFETの
一つはゲート電極の両端にそれぞれ一つのゲートパッド
を備えており、別の一つは上記ゲート電極の一端に二つ
のゲートパッドを備えている。上記FETをパッケージ
に封入し、また上記ソースパッド,ドレインパッドおよ
びゲートパッドにそれぞれソース端子,ドレイン端子お
よびゲート端子を接続してパッケージ封入型のFETに
してもよい。
【0009】上述のFETは、少なくとも二つのゲート
パッド(あるいはゲート端子)を備えるので、ゲート電
極に二つ以上の回路素子を接続する回路への適用に好適
である。例えば、上記ゲート電極に誘電体共振器および
負荷をともに接続する構成のドレイン接地型の帯域反射
型発振器を容易に高性能化できる。つまり、上記FET
のゲートパッド(あるいはゲート端子)の一つには誘電
体共振器を結合し、ゲートパッド(あるいはゲート端
子)の別の一つには負荷を接続する。すると、この帯域
反射型発振器では、ソースパッド(あるいはソース端
子)に付加した容量性リアクタンスの調整によってゲー
トパッドに生じる負性抵抗を最適値に設定し、ゲートパ
ッドの別の一つと負荷との間にインピーダンス整合素子
を配置することによって上記負性抵抗値の調整とは独立
に最良の負荷整合をとることができる。
【0010】上記FETの複数のゲートパッド(あるい
はゲート端子)は互いに異なる位置にかなり自由に配置
できるので、このFET使用の高周波数(RF)回路,
例えば上記帯域反射型発振器では、寄生素子等にによる
性能劣化を最小にするように回路素子を配置でき、回路
性能をさらに向上できる。また、これらのRF回路をハ
イブリッドおよびモノリシック集積回路化することも容
易になる。
【0011】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0012】図1は本発明の第1の実施例の構造図であ
る。(a)図はFETチップ10の平面図、(b)図は
(a)図のA1−A2拡大断面図である。
【0013】図1を参照してこの電界効果トランジスタ
チップ(以下、FETチップ)10の構造および製造法
を説明すると、このFETチップ10では、まず、Ga
As基板にクロム(Cr)をドープした半絶縁性半導体
基板5上にノンドープのバッファ層6および1〜2×1
17cm-3の硫黄(S)をドープしたSドープN型のチ
ャネル層7を成長させる。つぎに、このFETチップ1
0の浮遊容量を低減するために、このFETチップ10
の活性部となるメサ8のみを残すようにチャネル層7を
選択エッチングし、メサ8を形成しないバッファ層6を
露出させる。つぎに、リフトオフ法によりチャネル層7
の表面に金・ゲルマニウム/ニッケル(AuGe/N
i)合金を配置してオーム性電極を形成し、これらをド
レイン電極3aおよびソース電極4aとする。上記Au
Ge/Ni合金は、上記ドレイン電極3aおよびソース
電極4aからさらにメサ8の外側に延伸され、それぞれ
ドレインパッド3およびソースパッド4を形成する。つ
ぎに、上記ドレイン電極3aおよびソース電極4aの間
のチャネル層7の表面にアルミニウム(Al)からなる
ショットキバリア金属を堆積してゲート電極2を形成す
る。さらに、このゲート電極2の両端には、それぞれゲ
ートパッド1aおよび1bをバッファ層6の表面に配置
している。ここで、ゲートパッド1aおよび1bがゲー
ト電極2に関して互いに反対側に配置されていることに
注意すべきである。このようなゲートパッド1aおよび
1bの配置は、後述するようにこのFETチップ10を
使用する回路の設計自由度(構成自由度)を増す効果を
もつ。
【0014】なお、一般のFETチップは、電流容量を
増すために複数のゲート電極とこのゲート電極に対応す
るドレイン電極およびソース電極を櫛形に配置してお
り、これらの各電極をそれぞれ一つにまとめて対応する
パッドからバイアス電位を加えるようにしている。ま
た、複数のFETチップ10を別のRF回路素子ととも
に一枚の半絶縁性半導体基板5(およびバッファ層6)
上に構成してモノリシック集積回路を作ることができ
る。
【0015】図2は本発明の第2の実施例の平面図であ
る。
【0016】図2を参照すると、このFETチップ20
に形成されたゲート電極22,ドレインパッド23およ
びソースパッド24は、それぞれ図1に示したFETチ
ップ10のゲート電極2,ドレインパッド3およびソー
スパッド4に対応する。ゲート電極22の一端には2つ
の分岐線路26aおよび26bを接続し、これら分岐線
路26aおよび26bの先端にそれぞれゲートパッド2
1aおよび22bを接続している。さらにゲートパッド
21aと22bとの間に吸収抵抗器27aを接続してい
る。なお、吸収抵抗器27aは、真空スパッタにより形
成した金属膜またはイオン注入により形成した半導体抵
抗器である。
【0017】上記分岐線路26a,26bおよび吸収抵
抗器27aは、ゲートパッド21aおよび21bの先端
にそれぞれ接続される2つの回路とゲート電極22とを
三者とも同時にインピーダンス整合させるY分岐回路で
ある。つまり、分岐回路26aおよび26bの長さをこ
のFETチップ20の動作周波数における波長λのほぼ
1/4に設定し、吸収抵抗器27aの抵抗値を上記2つ
の接続回路のインピーダンスのほぼ2倍に設定すると、
上記3回路ともにインピーダンス整合され、ゲートパッ
ド21aおよび21bとの間に信号のアイソレーション
をとることができる。上述のとおり、このFETチップ
20は、ゲートパッド26aおよび26b間の信号アイ
ソレーションを増大させる構造を持つ。
【0018】図3は本発明の第3の実施例の平面図であ
る。
【0019】図3を参照すると、このFETチップ20
aは、図2のFETチップ20に加え、ゲート電極22
の別の一端に、上記FETチップ20と同様の2つの分
岐線路26c,26b,ゲートパッド21c,21dお
よび吸収抵抗器27bを有する。上記分岐線路26c,
26dおよび吸収抵抗器27bを適切に設定すると、や
はりゲートパッド21cと21dに接続する回路間の信
号アイソレーションを取ることができ、上記接続回路間
の信号干渉少なくこのFET20aのゲート電極22に
接続する回路を増加させることができる。
【0020】図4は本発明の第4の実施例の構造図であ
る。(a)図はFET40のトップカバー47を取り除
いた平面図、(b)図は(a)図のA3−A4断面図で
ありトップカバー47も示している。
【0021】図4と図1を併せ参照すると、この電界効
果トランジスタ(FET)40は、FETチップ10を
アルミナセラミック製のアルミナ基板45とリング46
とトップカバー48とを含む半導体パッケージに封入し
ている。アルミナ基板45の一平面から四方の側面にか
けて4つの導体膜44a,44b,44cおよび44d
をメタライズ法により形成しており、導体膜44bのみ
を上記一平面の中心部まで配置している。上記半導体パ
ッケージは、導体膜44aないし44dのアルミナ基板
45の各側面に位置する部分をアルミナ基板45の他平
面に接合されるとともにこの他平面から四方に伸ばされ
たゲート端子41b,ソース端子42,ゲート端子41
aおよびドレイン端子43にそれぞれ接続している。ま
た、このパッケージは、アルミナ基板45とリング4
6,およびリング46とトップカバー48とをろう材
(図示せず)によって接合し、FETチップ10を気密
シールする。
【0022】このFET40は、FETチップ10をア
ルミナ基板45の中心部の導体膜44b上に金−錫(A
u−Sn)を含むろう材(図示せず)によって接合す
る。また、FETチップ10のゲートパッド1bを導体
膜44aに,ソースパッド4を導体膜44bに,ゲート
パッド1aを導体膜44cに,ドレインパッド3を導体
膜44dにそれぞれボンディングワイヤ37により接続
する。従って、このFET40は、FET10のゲート
パッド1bをゲート端子41bに,ソースパッド4をソ
ース端子42に,ゲートパッド1bをゲート端子41a
に,ドレインパッド3をドレイン端子43に接続してい
る。ここで、このFET40は、ゲート端子1aと1b
とをアルミナ基板45の互いに対向する側面から引出し
ていることに注目すべきである。このようにゲート端子
41aと41bとを互いに異なる位置から引出すと、図
5および図6を参照して後述するように、このFET4
0を使用する回路の設計自由度を増す効果がある。
【0023】図5は本発明の第5の実施例の等価回路図
である。
【0024】図5を参照すると、この図に等価回路を示
した高周波信号発振器50は、図1に示したFETチッ
プ10を能動素子として含む帯域反射型発振器である。
この発振器50では、FETチップ10のドレインパッ
ド3を接地するとともにソースパッド4に容量性リアク
タンス54を接続し、ゲートパッド1aおよび1bに負
性抵抗−Rを生じさせる。また、発振器50は、FET
チップ10のゲートパッド1bに結合線路52を介して
誘電体共振器53を結合し、結合線路51の先端を終端
抵抗器51で終端している。FET10のゲートパッド
1aには出力端子55を接続し、この出力端子55には
負荷(図示せず)を接続する。
【0025】この高周波信号発振器50は、誘電体共振
器53の共振周波数f0において、容量性リアクタンス
54をゲート端子1bに現れる負性抵抗−Rの値を大き
くするように設定する。ゲートパッド1bと誘電体共振
器53との距離L1は、FETチップ10のゲート電極
2とゲートパッド1bとの距離が短かい場合、誘電体共
振器53の共振周波数f0における波長λのほぼ1/2
に設定する。すると、誘電体共振器53はゲート端子1
bからのRF信号のうち上記共振周波数f0の信号だけ
をゲート端子1bに反射し,この発振器50は上記共振
周波数f0で発振する。共振周波数f0以外の周波数の
信号は、終端抵抗器51で終端され、この発振器50の
出力端子55に現れない。
【0026】この高周波信号発振器50では、ゲート端
子1aおよび1bの負性抵抗が−Rであると、ゲート端
子1aから出力端子55を見た抵抗値(負荷抵抗値)を
R以下にする。上記負荷抵抗値をRにすると、出力端子
55から最大の発振信号出力を取り出すことができる。
つまり、この発振器50では、ソースパッド4とゲート
パッド1bにかかわる発振条件を確立したあと、ゲート
パッド1aと出力端子55との間で上記発振条件と独立
に負荷整合をとることができる。この発振条件と負荷整
合条件との同時満足は、FETチップ10に二つのゲー
トパッド1aおよび1bを備えることで可能となった。
【0027】図6は図5の実施例をアルミナ基板61上
に構成した平面図である。
【0028】図6を図5に併せ参照すると、この高周波
信号発振器50は、アルミナ基板61上に構成されたハ
イブリッド集積回路である。この発振器50において、
上記結合線路52,誘電体共振器53,容量性リアクタ
ンス54および出力端子55は分布定数回路で構成さ
れ、終端抵抗器51は集中定数回路で構成されている。
誘電体共振器53には、(ZrSn)TiO4 の組成を
もつセラミック(比誘電率εr=39)等が使用でき
る。
【0029】次に、高周波信号発生器50の構成要素の
うち、図5の等価回路に示されなかった構成要素の説明
を行う。終端抵抗器51の接地回路が、一端を終端抵抗
器51の先端に接続するとともに他端を開放した短絡ス
タブ62aによって構成されている。ゲートパッド1b
へのバイアス供給回路は、一端を短絡スタブ62aに接
続した抵抗器63aと、抵抗器63aの他端を接続線路
64aを介して接地するスルーホール65aとからなる
オートバイアス回路である。低誘電率物質の支持体66
は、誘電体共振器53をアルミナ基板61に支持し、こ
の共振器53のQを高く保っている。ドレインパッド3
の接地回路は、一端をドレインパッド3に接続するとと
もに他端を開放した短絡スタブ62cである。ゲートパ
ッド1aは接続線路64dを介して出力端子55に接続
される。ソースパッド4には、容量性リアクタンス54
の他に、λ/4線路68と短絡スタブ62cとチップコ
ンデンサ54aとからなる低域通過ろ波器を電源からソ
ースバイアスを供給するソースバイアス端子67および
接続線路64cとの間に接続する。なお、ここで述べた
構成要素のうち、抵抗器63aとチップコンデンサ63
bは集中定数回路で構成されている。
【0030】さらに図5および図6を参照すると、この
高周波信号発振器61では、FETチップ10がゲート
パッド1aと1bとを互いに対向する位置に設けている
ので、結合線路42と接続線路54dとを互いに対向位
置に引き出すことができている。このように、この高周
波信号発振器40は、ほぼ独立して回路定数を定める必
要のある構成要素(誘電体共振器53と出力端子55)
を分離して配置できるので、回路パターン設計の自由度
を増し、ハイブリッド集積回路化を容易とするものであ
る。
【0031】以上、図6を参照してハイブリッド集積回
路で構成した高周波信号発生器50について説明した
が、この高周波信号発生器50を誘電体共振器53を除
いてGaAs基板上にモノリシック集積回路化すること
は勿論可能である。
【0032】図7は本発明の第6の実施例の等価回路図
である。
【0033】図7を参照すると、この高周波信号発振器
60は、図5の高周波信号発振器50に用いたFETチ
ップ10に代えて、図4を参照して説明したFET40
を使用している。従って、この発振器60では、FET
40のゲート端子1aに出力端子55,ゲート端子1b
に結合線路52,ソース端子42に容量性リアクタンス
54をそれぞれ接続し、ドレイン端子43を接地してい
る。この発振器60の他の構成要素および動作は高周波
発振器50と変るところはなく、ハイブリッド集積回路
化に適することも同じである。
【0034】図8は本発明の第7の実施例の等価回路図
である。
【0035】図8を参照すると、この周波数変換回路7
0は、RF入力端子73からのRF信号と高周波信号発
振器71からの局部発振信号とに応答してIF出力端子
75に中間周波数(IF)信号を生じる。
【0036】高周波信号発振器71は、図5の高周波信
号発振器50のFETチップ10に変えて、図2を参照
して説明したFETチップ20を使用する。従って、こ
の発振器71では、FET20のゲートパッド21aに
結合線路52,ソースパッド24に容量性リアクタンス
54をそれぞれ接続し、ドレインパッド23を接地して
いる。なお、ゲートパッド21bには、このゲートパッ
ド21bのインピーダンスとミキサ64のインピーダン
スとを整合させるインピーダンス変成器72を接続し、
インピーダンス変成器72を介してミキサ74に局部発
振信号を供給している。この発振器71は、ゲートパッ
ド21aと21bとの間に信号アイソレーションがとら
れているので、ミキサ74から発生する種々のスプリア
ス信号が高周波信号発振器71の動作を不安定にするの
を防いでいる。この周波数変換回路70もまたハイブリ
ッドあるいはモノリシック集積回路化に適している。
【0037】なお、周波数変換回路70のミキサ74を
バランス型ミキサに変えると、上記バランス型ミキサに
2つの局部発振信号を供給する必要がある。この場合に
は、上記高周波信号発振器71のFET20に代えてF
ET20aを使用するほうが望ましい。つまり、FET
20aのゲートパッド21bと21dをともに結合線路
52に接続し、ゲートパッド21aを上記バランス型ミ
クサの一方の局部発振信号入力端子に接続し、ゲートパ
ッド21cを上記バランス型ミクサの他方の局部発振信
号入力端子に接続する。
【0038】
【発明の効果】上述のとおり、この発明による高周波信
号発振器は、2つ以上のゲートパッドあるいはゲート端
子を備えるFETチップまたはパッケージ封入されたF
ETを使用するので、上記FETのゲート電極に誘電体
共振器および出力端子を共に接続し、しかも最良発振条
件と最大出力条件とを分離して設定するのが容易であ
る。また、上記FETのゲートパッドあるいはゲート端
子の位置を自由に配置することができるので、上記発振
器を性能を向上することができるばかりでなく、これら
の発振器およびこれらの発振器を含む周波数変換回路を
ハイブリッド集積回路化やモノリシック集積回路化する
のが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構造図である。(a)
図はFETチップ10の平面図、(b)図は(a)図の
A1−A2拡大断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例の平面図である。
【図3】本発明の第3の実施例の平面図である。
【図4】本発明の第4の実施例の構造図である。(a)
図はFET40のトップカバー47を取り除いた平面
図、(b)図は(a)図のA3−A4断面図でありトッ
プカバー47も示している。
【図5】本発明の第5の実施例の等価回路図である。
【図6】図5の実施例をアルミナ基板61上に構成した
平面図である。
【図7】本発明の第6の実施例の等価回路図である。
【図8】本発明の第7の実施例の等価回路図である。
【符号の説明】
1a,1b,21a〜21d ゲートパッド 2,22 ゲート電極 3,23 ドレインパッド 3a ドレイン電極 4,24 ソースパッド 4a ソース電極 5 半絶縁性半導体基板 6 バッファ層 7 チャネル層 8 メサ 10,20,20a FETチップ 26a〜26d 分岐回路 27a,27b 吸収抵抗器 40 電界効果トランジスタ(FET) 41a,41b ゲート端子 42 ソース端子 43 ドレイン端子 44a〜44d 導体膜 45,61 アルミナ基板 46 リング 47,69 ボンディングワイヤ 48 トップカバー 50,60,71 高周波信号発振器 51 終端抵抗器 52 結合線路 53 誘電体共振器 54 容量性リアクタンス 55 出力端子 62a〜62c 短絡スタブ 63a 抵抗器 64a〜64d 接続線路 65a〜65c スルーホール 66 支持体 67 ソースバイアス端子 68 λ/4 線路 70 周波数変換回路 72 インピーダンス変成器 73 RF入力端子 74 ミキサ 75 IF出力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03B 5/18 D 8124−5J 7376−4M H01L 29/80 R

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ソース電極と、前記ソース電極に接続さ
    れたソースボンディングパッドと、ドレイン電極と、前
    記ドレイン電極に接続されたドレインボンディングパッ
    ドと、ゲート電極と、前記ゲート電極に接続された複数
    のゲートボンディングパッドとを備えることを特徴とす
    る電界効果トランジスタ。
  2. 【請求項2】 前記ゲートボンディングパッドが2個の
    ボンディングパッドから成り、それらボンディングパッ
    ドが前記ゲート電極の両側にそれぞれ配置されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の電界効果トランジスタ。
  3. 【請求項3】 前記ゲート電極の一端が2個のゲートボ
    ンディングパッドに接続され、それらゲートボンディン
    グパッドの間に抵抗器が接続されていることを特徴とす
    る請求項1記載の電界効果トランジスタ。
  4. 【請求項4】 前記電界効果トランジスタが、ガリウム
    砒素基板上に構成される電界効果トランジスタであるこ
    とを特徴とする請求項1記載の電界効果トランジスタ。
  5. 【請求項5】 前記電界効果トランジスタが、前記電界
    効果トランジスタを封入するセラミックパッケージと、
    前記ソースボンディングパッドに接続されるとともに前
    記セラミックパッケージより外に引出されたソース端子
    と、前記ドレインボンディングパッドに接続されるとと
    もに前記セラミックパッケージより外に引出されたドレ
    イン端子と、前記2つのゲートボンディングパッドにそ
    れぞれ接続されるとともに前記セラミックパッケージよ
    り外にそれぞれ引出された二つのゲート端子とをさらに
    備えることを特徴とする請求項2記載の電界効果トラン
    ジスタ。
  6. 【請求項6】 前記ゲートボンディングパッドが前記ゲ
    ート電極の両端にそれぞれ接続されており、前記二つの
    ゲート端子が前記セラミックパッケージの互いに対向す
    る面から引出されていることを特徴とする請求項5記載
    の電界効果トランジスタ。
  7. 【請求項7】 ソース電極と前記ソース電極に接続され
    たソースボンディングパッドとドレイン電極と前記ドレ
    イン電極に接続されたドレインボンディングパッドとゲ
    ート電極と前記ゲート電極の両端にそれぞれ接続された
    2つのゲートボンディングパッドとを備える電界効果ト
    ランジスタと、前記電界効果トランジスタの各各の電極
    に電源からバイアス電圧を供給するバイアス手段と、前
    記ゲートボンディングパッドの一つに結合線路を介して
    接続された誘電体共振器と、前記ゲートボンディングパ
    ッドの他の一つに接続された高周波信号の出力端子と、
    前記ソースボンディングパッドに接続された容量性リア
    クタンスと、前記高周波信号では前記ドレインボンディ
    ングパッドの電位を接地電位にする接地手段とを備える
    ことを特徴とする高周波信号発振器。
  8. 【請求項8】 前記高周波信号発振器が、ハイブリッド
    集積回路化されていることを特徴とする請求項7記載の
    高周波信号発振器。
  9. 【請求項9】 前記高周波信号発振器が、前記誘電体共
    振器を除いてガリウム砒素基板上に構成されていること
    を特徴とする請求項7記載の高周波信号発振器。
  10. 【請求項10】 ソース電極と前記ソース電極に接続さ
    れたソースボンディングパッドとドレイン電極と前記ド
    レイン電極に接続されたドレインボンディングパッドと
    ゲート電極と前記ゲート電極の一端に接続された二つの
    ゲートボンディングパッドと前記二つのゲートボンディ
    ングパッドの間に接続された抵抗器とを備える電界効果
    トランジスタと、前記電界効果トランジスタの各各の電
    極に電源からバイアス電圧を供給するバイアス手段と、
    前記ゲートボンディングパッドの一つに結合線路を介し
    て接続された誘電体共振器と、前記ゲートボンディング
    パッドの他の一つに接続された高周波信号の出力端子
    と、前記ソースボンディングパッドに接続された容量性
    リアクタンスと、前記高周波信号では前記ドレインボン
    ディングパッドの電位を接地電位にする接地手段とを備
    えることを特徴とする高周波信号発振器。
  11. 【請求項11】 前記高周波信号発振器が、ハイブリッ
    ド集積回路化されていることを特徴とする請求項10記
    載の高周波信号発振器。
  12. 【請求項12】 前記高周波信号発振器が、前記誘電体
    共振器を除いてガリウム砒素基板上に構成されているこ
    とを特徴とする請求項10記載の高周波信号発振器。
  13. 【請求項13】 請求項10記載の高周波信号発振器
    と、入力端子からの高周波信号と前記高周波信号発振器
    の出力端子からの局部発振信号とに応答して中間周波数
    信号を生じるミクサとを含むことを特徴とする周波数変
    換回路。
  14. 【請求項14】 前記周波数変換回路が、ハイブリッド
    集積回路化されていることを特徴とする請求項13記載
    の周波数変換回路。
  15. 【請求項15】 前記周波数変換回路が、前記誘電体共
    振器を除いてガリウム砒素基板上に構成されていること
    を特徴とする請求項13記載の周波数変換回路。
  16. 【請求項16】 ソース電極と前記ソース電極に接続さ
    れたソースボンディングパッドとドレイン電極と前記ド
    レイン電極に接続されたドレインボンディングパッドと
    ゲート電極と前記ゲート電極の両端にそれぞれ接続され
    たゲートボンディングパッドとを含む電界効果トランジ
    スタチップと、前記電界効果トランジスタチップを封入
    するセラミックパッケージと、前記ソースボンディング
    パッドに接続されるとともに前記セラミックパッケージ
    より外に引出されたソース端子と、前記ドレインボンデ
    ィングパッドに接続されるとともに前記セラミックパッ
    ケージより外に引出されたドレイン端子と、前記2つの
    ゲートボンディングパッドにそれぞれ接続されるととも
    に前記セラミックパッケージより外にそれぞれ引出され
    た二つのゲート端子と、前記ソース端子,ドレイン端子
    およびゲート端子のそれぞれに電源からバイアスを電圧
    供給するバイアス手段と、前記ゲート端子の一つに結合
    線路を介して接続された誘電体共振器と、前記ゲート端
    子の他の一つに接続された高周波信号の出力端子と、前
    記ソース端子に接続された容量性リアクタンスと、前記
    高周波信号では前記ドレイン端子の電位を接地電位にす
    る接地手段とを備えることを特徴とする高周波信号発振
    器。
  17. 【請求項17】 前記高周波信号発振器が、ハイブリッ
    ド集積回路化されていることを特徴とする請求項16記
    載の高周波信号発振器。
  18. 【請求項18】 ソース電極と前記ソース電極に接続さ
    れたソースボンディングパッドとドレイン電極と前記ド
    レイン電極に接続されたドレインボンディングパッドと
    ゲート電極と前記ゲート電極の一端に接続された二つの
    ゲートボンディングパッドと前記二つのゲートボンディ
    ングパッドの間に接続された抵抗器とを備える電界効果
    トランジスタチップと、前記ソースボンディングパッド
    に接続されるとともに前記セラミックパッケージより外
    に引出されたソース端子と、前記ドレインボンディング
    パッドに接続されるとともに前記セラミックパッケージ
    より外に引出されたドレイン端子と、前記2つのゲート
    ボンディングパッドにそれぞれ接続されるとともに前記
    セラミックパッケージより外にそれぞれ引出された二つ
    のゲート端子と、ソース端子,ドレイン端子およびゲー
    ト端子のそれぞれに電源からバイアス電圧を供給するバ
    イアス手段と、前記ゲート端子の一つに結合線路を介し
    て接続された誘電体共振器と、前記ゲート端子の他の一
    つに接続された高周波信号の出力端子と、前記ソース端
    子に接続された容量性リアクタンスと、前記高周波信号
    では前記ドレイン端子の電位を接地電位にする接地手段
    とを備えることを特徴とする高周波信号発振器。
  19. 【請求項19】 前記高周波信号発振器が、ハイブリッ
    ド集積回路化されている ことを特徴とする請求項18
    記載の高周波信号発振器。
JP16808692A 1991-07-23 1992-06-26 電界効果トランジスタおよび高周波信号発振器および周波数変換回路 Expired - Fee Related JP2800566B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-181480 1991-07-23
JP18148091 1991-07-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05304175A true JPH05304175A (ja) 1993-11-16
JP2800566B2 JP2800566B2 (ja) 1998-09-21

Family

ID=16101495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16808692A Expired - Fee Related JP2800566B2 (ja) 1991-07-23 1992-06-26 電界効果トランジスタおよび高周波信号発振器および周波数変換回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5345194A (ja)
EP (1) EP0524620B1 (ja)
JP (1) JP2800566B2 (ja)
DE (1) DE69231115T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015178050A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 シャープ株式会社 電界効果トランジスタ

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6265937B1 (en) 1994-09-26 2001-07-24 Endgate Corporation Push-pull amplifier with dual coplanar transmission line
US6094114A (en) * 1994-09-26 2000-07-25 Endgate Corporation Slotline-to-slotline mounted flip chip
US5978666A (en) * 1994-09-26 1999-11-02 Endgate Corporation Slotline-mounted flip chip structures
US5983089A (en) * 1994-09-26 1999-11-09 Endgate Corporation Slotline-mounted flip chip
US5821827A (en) * 1996-12-18 1998-10-13 Endgate Corporation Coplanar oscillator circuit structures
DE19709289A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-10 Thomson Brandt Gmbh Schaltung zur Vermeidung von parasitären Schwingmodi in einem Oszillator Schwingkreis
DE69823415T2 (de) 1997-03-07 2004-09-02 Deutsche Thomson-Brandt Gmbh Schaltungsanordnung zum Vermeiden von parasitären Oszillatorbetriebszuständen in einer Oszillatorschaltung
JP3515886B2 (ja) * 1997-09-29 2004-04-05 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
US5959522A (en) * 1998-02-03 1999-09-28 Motorola, Inc. Integrated electromagnetic device and method
JPH11340738A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Murata Mfg Co Ltd 発振器および通信機装置
JP3318928B2 (ja) * 1999-04-12 2002-08-26 日本電気株式会社 半導体装置
US6201283B1 (en) * 1999-09-08 2001-03-13 Trw Inc. Field effect transistor with double sided airbridge
JP3521834B2 (ja) 2000-03-07 2004-04-26 株式会社村田製作所 共振器、フィルタ、発振器、デュプレクサおよび通信装置
JP2002353411A (ja) 2001-05-25 2002-12-06 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体スイッチ回路装置
JP2002368193A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Sanyo Electric Co Ltd 化合物半導体スイッチ回路装置
DE10336720B4 (de) * 2003-08-11 2007-07-12 Gronefeld, Andreas, Dr.-Ing. Optimale Resonatorkopplung an Mikrowellentransistoren bei Breitbandoszillatoren
JP5550224B2 (ja) * 2008-09-29 2014-07-16 株式会社東芝 半導体装置
JP5612842B2 (ja) * 2009-09-07 2014-10-22 キヤノン株式会社 発振器
JP2013197331A (ja) * 2012-03-21 2013-09-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体デバイス
KR101462391B1 (ko) * 2013-06-18 2014-11-17 전자부품연구원 터미네이션부를 포함하는 알에프 소자
CN113224150A (zh) * 2013-09-09 2021-08-06 三菱电机株式会社 开关元件、半导体装置、半导体装置的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51151080A (en) * 1975-06-20 1976-12-25 Sanyo Electric Co Ltd Schottky barrier gate fet
JPS5230162A (en) * 1975-09-03 1977-03-07 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS52119859A (en) * 1976-04-02 1977-10-07 Hitachi Ltd Electrode constitution of semi-conductor device
JPS63172435A (ja) * 1987-01-09 1988-07-16 Matsushita Electronics Corp 半導体装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1327352A (en) * 1971-10-02 1973-08-22 Kyoto Ceramic Semiconductor device
NL7609676A (nl) * 1975-09-03 1977-03-07 Hitachi Ltd Verbindingsaansluiting voor een halfgeleider- inrichting.
JPS6047764B2 (ja) * 1977-01-21 1985-10-23 ソニー株式会社 集積回路化マイクロ波発振器
JPS55120152A (en) * 1979-03-09 1980-09-16 Fujitsu Ltd Semiconductor device
FR2498843A1 (fr) * 1981-01-28 1982-07-30 Labo Electronique Physique Dispositif oscillateur-melangeur stabilise par un resonateur dielectrique
DE3578533D1 (de) * 1984-04-28 1990-08-09 Sony Corp Halbleiterbauelement mit von source- und/oder drain-gebieten umgebenen anschlussflaechen.
JPS62188275A (ja) * 1986-02-13 1987-08-17 Nec Corp 電界効果トランジスタ
FR2608318B1 (fr) * 1986-12-16 1989-06-16 Thomson Semiconducteurs Dispositif semi-conducteur a faible bruit en hyperfrequence, monte dans un boitier
CA1253222A (en) * 1987-05-05 1989-04-25 Antun Stajcer Dielectrically stabilized gaas fet oscillator with two power output terminals

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51151080A (en) * 1975-06-20 1976-12-25 Sanyo Electric Co Ltd Schottky barrier gate fet
JPS5230162A (en) * 1975-09-03 1977-03-07 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS52119859A (en) * 1976-04-02 1977-10-07 Hitachi Ltd Electrode constitution of semi-conductor device
JPS63172435A (ja) * 1987-01-09 1988-07-16 Matsushita Electronics Corp 半導体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015178050A1 (ja) * 2014-05-21 2015-11-26 シャープ株式会社 電界効果トランジスタ

Also Published As

Publication number Publication date
DE69231115T2 (de) 2001-02-15
JP2800566B2 (ja) 1998-09-21
EP0524620A3 (en) 1993-05-26
EP0524620A2 (en) 1993-01-27
EP0524620B1 (en) 2000-05-31
US5345194A (en) 1994-09-06
DE69231115D1 (de) 2000-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2800566B2 (ja) 電界効果トランジスタおよび高周波信号発振器および周波数変換回路
US9252143B2 (en) Radio frequency and microwave devices and methods of use
US4107728A (en) Package for push-pull semiconductor devices
US5675295A (en) Microwave oscillator, an antenna therefor and methods of manufacture
US5233310A (en) Microwave integrated circuit
US4193083A (en) Package for push-pull semiconductor devices
US4485355A (en) Switched geometry oscillator
JPH0245367B2 (ja)
JP2006173595A (ja) 半導体集積回路装置及びそれを用いた車載レーダシステム
US7164902B2 (en) Filter-integrated even-harmonic mixer and hi-frequency radio communication device using the same
EP1020036A1 (en) Slotline-mounted flip chip
US4131858A (en) Beam lead dual parametric amplifier
US4463322A (en) Self-biasing for FET-driven microwave VCOs
US4189688A (en) Microwave FET power oscillator
CN1695293B (zh) 集成电路振荡器
US6249013B1 (en) Microwave-millimeter wave circuit device and method for manufacturing the same
JP3517130B2 (ja) 伝送線路、その電気的特性の調整方法、およびマイクロ波モノリシックic
JP2554672B2 (ja) 電界効果型半導体装置
JPS60200547A (ja) 半導体装置
CN106253873A (zh) 一种薄膜体声波谐振器谐波调谐放大模块
EP0932941A1 (en) Slotline-mounted flip chip structures
EP0814512A2 (en) High-frequency semiconductor device
JP3631428B2 (ja) フリップチップ実装構造を持つ半導体装置
US4786881A (en) Amplifier with integrated feedback network
JPH066151A (ja) 高周波半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980609

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees