JPH06224227A - マイクロ波半導体装置 - Google Patents

マイクロ波半導体装置

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JPH06224227A
JPH06224227A JP5008699A JP869993A JPH06224227A JP H06224227 A JPH06224227 A JP H06224227A JP 5008699 A JP5008699 A JP 5008699A JP 869993 A JP869993 A JP 869993A JP H06224227 A JPH06224227 A JP H06224227A
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JP
Japan
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fet
circuit
drain electrode
resonance circuit
semiconductor device
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Application number
JP5008699A
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English (en)
Inventor
Sakiko Iitaka
早輝子 飯高
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロ波半導体装置において、ＦＥＴのド
レインを分割するとともに、出力側に並列接続する共振
回路を設けて接地し、入力信号の二次の高調波のインピ
ーダンスを短絡に変換する。 【構成】 半絶縁性半導体基板上に形成されマイクロ波
帯の周波数で用いられる電界効果型トランジスタを含む
マイクロ波半導体装置において、前記電界効果型トラン
ジスタが、分割形成されたドレイン電極と、前記半絶縁
性半導体基板上にて前記ドレイン電極と接地との間に接
続されこの電界効果型トランジスタが用いられるマイク
ロ波帯の周波数の二次高調波を共振周波数に設定した共
振回路とを具備してなることを特徴とするマイクロ波半
導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波半導体装
置、特にマイクロ波帯電力用電界効果型トラジスタの構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、マイクロ波通信システム、レーダ
ーシステムなどの高性能、小形化を図る上で、電力増幅
用素子としてＧａＡｓ（砒化ガリウム）を材料とした電
界効果型トランジスタ（以下、ＦＥＴと記す）は不可欠
となっており、その性能に於いては更に高出力化、高効
率化が要求されている。
【０００３】図３に、電力用ＧａＡｓＦＥＴのＦＥＴチ
ップの部分平面図を示す。
【０００４】一般に、ＧａＡｓＦＥＴチップは図３に示
すように、フィンガー状のドレイン電極１０１、ゲート
電極１０２、ソース電極１０３から形成され、高出力化
を図るためにゲート幅が増大され、ソース電極、ドレイ
ン電極、ゲート電極が数多く並べられ、図４に示すよう
にそれぞれのソース電極、ドレイン電極、ゲート電極の
一端は金属配線により引き出され、ソース電極パッド１
１、ゲート電極パッド１２、ドレイン電極パッド１３に
各々接続されている。
【０００５】図５（ａ）に内部整合型ＧａＡｓＦＥＴの
平面図、同図（ｂ）に（ａ）のＡＡ線に沿う断面図を示
す。外囲器２０１内に、前記電力用ＧａＡｓＦＥＴチッ
プ２０２が金・すずはんだにより固着され、このＧａＡ
ｓＦＥＴチップ２０２の両側には外囲器２０１の入力端
子および出力端子に対応して入力および出力インピーダ
ンス整合用のアルミナ回路基板２０３、２０４が同様に
金錫ハンダにより固着される。
【０００６】この出力側のインピーダンス整合用回路基
板２０４内に、高効率化を図るために入力信号の２次高
調波の周波数を短絡にするための共振回路をドレイン側
に付加し、ＦＥＴの動作点をＢ級動作にすることによっ
てＦ級動作を行う。
【０００７】この共振回路は、同アルミナ基板状のトラ
ンスミッションライン２０５とマイクロチップコンデン
サ２０６で構成される。また、高出力化のためにＦＥＴ
のゲート幅を増大する方法が用いられるが、それに伴い
ＦＥＴの２次の高調波の周波数に対する出力側のインピ
ーダンスが小さくかなり短絡に近い値となる。この為、
共振回路を出力側に並列接続することによって、より短
絡に近い状態にすることは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ゲ
ート幅の大きいＦＥＴに於いてＦ級動作を行うために高
調波を処理することは難しい。
【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ＦＥＴのドレインを分割し出力インピーダンスの
高い状態で高調波処理を行うことによって、高出力化す
るためにゲート幅増大に伴うインピーダンスの低下に影
響されること無く、ＦＥＴの出力側に並列接続する共振
回路により容易に入力信号の二次の高調波のインピーダ
ンスを短絡に変換することができることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係るマイクロ波
半導体装置は、半絶縁性半導体基板上に形成されマイク
ロ波帯の周波数で用いられる電界効果型トランジスタを
含むマイクロ波半導体装置において、前記電界効果型ト
ランジスタが、分割形成されたドレイン電極と、前記半
絶縁性半導体基板上にて前記ドレイン電極と接地との間
に接続されこの電界効果型トランジスタが用いられるマ
イクロ波帯の周波数の二次高調波を共振周波数に設定し
た共振回路とを具備してなることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の構造により、ＦＥＴのドレインを分割
し出力インピーダンスが高い状態のままで高調波処理を
行うことによって、高出力化のためにゲート幅増大に伴
うインピーダンスの低下に影響されること無く、ＦＥＴ
の出力側に並列接続する共振回路により容易に入力信号
の２倍波のインピーダンスを短絡に変換することがで
き、高効率化を達成できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
【００１３】図１は電力用ＧａＡｓＦＥＴのＦＥＴチッ
プの一部を拡大した平面図である。一実施例のマイクロ
波ＦＥＴが従来例と異なる点は、高出力化の為にゲート
幅が増大されたＦＥＴのドレイン電極１を少なくても２
個以上に分割するために、ドレイン電極の金属配線を切
り、その隣り合う金属配線間を金属薄膜抵抗、あるいは
高濃度に不純物イオンをドーピングした半導体抵抗層で
形成された抵抗２で接続し、分割した前記ドレイン電極
から直接同ＧａＡｓ基板上に２次高調波を短絡に処理す
るための共振回路を形成する。この共振回路の構成は、
ＧａＡｓ基板上の金属配線のトランスミッションライン
３と、このＧａＡｓ基板上に蒸着法、およびプラズマＣ
ＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）法を用いて形成したシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎ4 ）等を誘導体として形成したＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）構造のキャパシタ４
で構成する。また、このキャパシタ４から半導体基板裏
面への接地はバイアホールを用いた。
【００１４】上記方法で構成した回路は、図２に示すよ
うにＦＥＴチップのドレイン側を分割することによりイ
ンピーダンスが小さくなることを防ぎ、抵抗体を介した
ゲート幅の短いＦＥＴに直接高調波処理回路を付加する
ことができるので、より効果的に高調波処理を行うこと
が出来、ＦＥＴの高効率動作が可能になった。
【００１５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
出力化のためにゲート幅を増大下ＦＥＴに於いて、ドレ
イン電極を分割することによってＦＥＴの出力インピー
ダンスを高くし、ＦＥＴチップ内に直接高調波処理を行
う回路を付加することによって、容易に入力信号の２倍
波のインピーダンスを短絡に変換することができ、従っ
てＦ級動作が可能になり高効率化を達成できると共に、
高出力化も達成できる。
【００１６】また、この回路構成によってＦＥＴが高性
能化され、特性歩留りの向上を実現したマイクロ波半導
体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るマイクロ波半導体装置
におけるＦＥＴチップの一部を示す平面図。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例にかかるマイクロ波
半導体装置における内部整合型ＦＥＴ素子の内部を示す
平面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ線に沿う断面図。
【図３】従来のマイクロ波半導体装置におけるＦＥＴチ
ップの概略を示す平面図。
【図４】従来のマイクロ波半導体装置におけるＦＥＴチ
ップの一部を示す平面図。
【図５】（ａ）は従来のマイクロ波半導体装置における
内部整合型ＦＥＴ素子の内部を示す平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡＡ線に沿う断面図。
【符号の説明】
１，１０１…ドレイン電極 ２…抵抗 ３，２０５…トランスミッションライン ４…ＭＩＭキャパシタ １…ソース電極 ３…ゲート電極 １１…ソース電極パッド １２…ゲート電極パッド １４…出力側 ２０１…外囲器 ２０２…ＦＥＴチップ ２０３…入力側整合回路基板 ２０４…出力側整合回路基板 ２０６…マイクロチップコンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半絶縁性半導体基板上に形成されマイク
    ロ波帯の周波数で用いられる電界効果型トランジスタを
    含むマイクロ波半導体装置において、前記電界効果型ト
    ランジスタが、分割形成されたドレイン電極と、前記半
    絶縁性半導体基板上にて前記ドレイン電極と接地との間
    に接続されこの電界効果型トランジスタが用いられるマ
    イクロ波帯の周波数の二次高調波を共振周波数に設定し
    た共振回路とを具備してなることを特徴とするマイクロ
    波半導体装置。
JP5008699A 1993-01-22 1993-01-22 マイクロ波半導体装置 Pending JPH06224227A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006197021A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP2016063360A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 三菱電機株式会社 高周波増幅器

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JP4494223B2 (ja) * 2005-01-11 2010-06-30 三菱電機株式会社 半導体装置
JP2016063360A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 三菱電機株式会社 高周波増幅器

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