JPH06310955A - 高出力電界効果トランジスタ - Google Patents

高出力電界効果トランジスタ

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JPH06310955A
JPH06310955A JP5095898A JP9589893A JPH06310955A JP H06310955 A JPH06310955 A JP H06310955A JP 5095898 A JP5095898 A JP 5095898A JP 9589893 A JP9589893 A JP 9589893A JP H06310955 A JPH06310955 A JP H06310955A
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JP
Japan
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drain
electrode
finger
gate
drain electrode
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Withdrawn
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JP5095898A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Tanno
康弘 丹野
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • 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
    • H01L29/417Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/41725Source or drain electrodes for field effect devices
    • H01L29/41758Source or drain electrodes for field effect devices for lateral devices with structured layout for source or drain region, i.e. the source or drain region having cellular, interdigitated or ring structure or being curved or angular

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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明はトランジスタの中央部にドレイン電流
が集中しないように構成し、全体の電力負荷効率を向上
させることができる高出力電界効果トランジスタを提供
することを目的とする。 【構成】1対のゲート電極5とドレイン電極6とが複数
個、信号ライン2にワイヤ4で並列接続されて成る高出
力電界効果トランジスタにおいて、ワイヤ4で信号ライ
ン2と接続される複数のゲート電極5のゲート長を、全
ての並列経路のドレイン電極5とソース電極6間に概略
均等な電流が流れる長さで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高出力電界効果トランジ
スタ(高出力FET)に関する。高出力FETは、直・
交流の高入力インピーダンス回路、各種増幅器等に広く
適用されるものである。
【0002】高出力FETにあっては、高出力で高利
得、且つ高効率なものが求められている。
【0003】
【従来の技術】図5は従来の高出力FETを説明するた
めの図である。この図において、符号1は基板である。
2はマイクロストリップライン、3は高出力FETであ
り、高出力FET3の両側にマイクロストリップライン
2が独立に基板1上に形成されている。
【0004】高出力FET3において、5はゲート電
極、6はドレイン電極、7はソース電極、10はフィン
ガー部である。フィンガー部10は、ドレイン電極6と
ソース電極7とが噛み合った部分であり、並列に複数形
成されている。
【0005】また、高出力FET3と両側のマイクロス
トリップライン2とは、一方のライン2を各々のゲート
電極5にワイヤ4で橋接し、他方のライン2を各々のド
レイン電極6にワイヤ4で橋接することによって接続さ
れている。
【0006】この接続によって高出力FET3にマイク
ロストリップライン2を介して電力が供給される。とこ
ろで、高出力FETは、フィンガー部10が多くなる程
に高出力となり、また、ゲート電極及びドレイン電極か
ら櫛歯状に枝別れしたフィンガーが多く、且つ各電極か
ら対向するフィンガーの噛み合わせが多くなる程に高出
力となる。
【0007】このタイプの高出力FETの説明図を図6
に示す。但し、この図6において図5の各部に対応する
部分には同一符号を付し、更にその右横にaを付す。ま
た、図6には高出力FET3aの2つのフィンガー部1
0aが示してある。
【0008】図6において、11aはゲートフィンガー
であり、ゲート電極5aから各々並行に櫛歯状に分岐し
ているものである。12aはドレインフィンガーであ
り、ドレイン電極6aから各々並行に櫛歯状に分岐して
いるものである。
【0009】13aはソースフィンガーであり、各々が
ソース電極7aにエアブリッジ14でゲート電極5aを
飛び越えて接続されている。また、各フィンガー11
a,12a,13aの配列は、ドレインフィンガー12
a間に2本のゲートフィンガー11aが配置され、その
ゲートフィンガー11a間にソースフィンガー13aが
配置されている。
【0010】このような従来構成においては、高出力を
目的としてゲート幅を稼ぐために、1つのゲート電極1
4aと同じゲート長となるようにゲートフィンガー11
aが並列に接続されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の図5
に示した従来例においては、ドレイン電極6側のワイヤ
4の長さが中央から両端に向かうに従って長くなり、ワ
イヤ4の持つ抵抗成分によって中央部にドレイン電流が
集中することになる。
【0012】このため、中央部における電力負荷効率が
悪くなるので、高出力FET3全体の電力負荷効率が悪
くなるといった問題がある。一方、図6においては、ド
レイン電極6aのワイヤ(図6には示さず)の接続箇所
である中心部からドレインフィンガー12aの先端まで
の長さが、ドレイン電極6aの先端から枝別れしたドレ
インフィンガー12aへ向かうに従って長くなる。
【0013】つまり、ドレイン電極6aの中心部から両
端に向かうに従って抵抗成分が大きくなるので、中央部
にドレイン電流が集中し、先に記述したと同様に中央部
における電力負荷効率が悪くなり、この結果、全体の電
力負荷効率が悪くなるといった問題がある。
【0014】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、トランジスタの中央部にドレイン電流が集
中しないように構成し、全体の電力負荷効率を向上させ
ることができる高出力電界効果トランジスタを提供する
ことを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】図1に本発明の第1原理
説明図を示す。この図1に示す高出力電界効果トランジ
スタは、1対のゲート電極5とドレイン電極6とが複数
個並列に配置されており、それら各素子が信号ライン2
にワイヤ4で並列接続されている。図1にはゲート電極
5、ドレイン電極6及びソース電極7を1組しか示して
いないが、ドレイン電極6を接続するワイヤを3分岐し
て示しているように、ここでは各電極5,6,7が3組
あるとする。
【0016】第1原理の特徴は、ワイヤ4で信号ライン
2と接続される複数のゲート電極5のゲート長を、全て
の並列経路のドレイン電極5とソース電極6間に概略均
等な電流が流れる長さとしたことである。
【0017】図1に示すRLD1 は信号ライン2と両端部
のドレイン電極6とを接続するワイヤ4の抵抗値であ
る。RLD2 は信号ライン2と中央部のドレイン電極5と
を接続するワイヤ4の抵抗値である。
【0018】RDS1 は両端部のドレイン電極6とソース
電極7間の抵抗値、RDS2 は中央部のドレイン電極6と
ソース電極7間の抵抗値である。各ドレイン電極6を接
続するワイヤ長は、中央部よりも両端部の方が長くなる
ので、その抵抗値はRLD1 >RLD2 となる。
【0019】このため中央部と両端部に同じ電流が流れ
るようにするには、RDS1 =RDS2+RLD2 −RLD1
なるRDS1 を設定すればよい。この場合、RDS1 <R
DS2 となる。
【0020】RDS1 はゲート長に応じて変化するので、
中央部よりも両端部のゲート長を短くすればRDS1 を減
少させることができる。つまり、両端部のゲート長がR
DS1がRDS2 +RLD2 −RLD1 となるような長さに設定
されている。
【0021】図2に本発明の第2原理説明図を示し、そ
の説明を行う。この図に示す高出力電界効果トランジス
タは、1対のゲート電極5aとドレイン電極6aが櫛歯
状に分岐された複数のフィンガーを有し、かつ各々の複
数のフィンガーがソース電極7aのフィンガーを介して
概略交互に配置されたフィンガー部を有するものであ
る。
【0022】第2原理の特徴は、フィンガー部内の、ゲ
ート長5aの複数のフィンガーにおけるゲート長を、各
々のドレインフィンガーとソースフィンガー間に概略均
等な電流が流れる長さとしたことである。
【0023】図2に示すRDS3 は両端部のドレインフィ
ンガーとソースフィンガー間の抵抗値、RDS4 は中央部
のドレインフィンガーとソースフィンガー間の抵抗値で
ある。
【0024】RK はドレイン電極6aの信号ライン2a
への接続点から両端部のドレインフィンガーまでの寄生
抵抗値である。RK により中央部に電流が集中するた
め、中央部と両端部に同じ電流が流れるようにするに
は、RDS3 =RDS4 −RK となるRDS3 を設定すればよ
い。この場合、RDS3 <RDS4 となる。
【0025】RDS3 はゲート長に応じて変化するので、
中央部よりも両端部のゲート長を短くすればRDS3 を減
少させることができる。つまり、両端部のゲートフィン
ガーのゲート長がRDS3 がRDS4 −RK となるような長
さに設定されている。
【0026】
【作用】上述した第1原理によれば、両端部のゲート長
を短くすることによりRDS1 がRDS2 +RLD2 −RLD1
となるような長さとしたので、両端部の相互コンダクタ
ンスが向上して利得が向上する。従って、高出力電界効
果トランジスタ全体での利得が向上し、電力負荷効率が
向上する。
【0027】第2原理においては、同一フィンガー部に
おける両端部のゲートフィンガーのゲート長をRDS3
DS4 −RK となるような長さとしたので、同一フィン
ガー部内における両端部の相互コンダクタンスが向上し
て利得が向上する。
【0028】従って、高出力電界効果トランジスタ全体
での利得が向上し、加えて中央部の消費電力が小さくな
るため、電力負荷効率が向上する。即ち第1及び第2原
理によれば、出力電力を低下させることなく、利得、電
力負荷効率を向上させることができる。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の第1実施例に
ついて説明する。図3は本発明の第1実施例による高出
力FETを説明するための図である。この図において図
5に示す従来例の各部に対応する部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
【0030】但し、図3に示す高出力FET3bは図5
に示した高出力FET3及びマイクロストリップライン
2の上半分に対応するものである。また、図3におい
て、16はゲートフィンガー、17はドレインフィンガ
ーである。
【0031】この図3に示す第1実施例による高出力F
ET3bが図5に示した従来の高出力FET3と異なる
点は、並列に設けられた複数のフィンガー部10の内、
中央部のフィンガー部10のゲート長Lg2よりも端部
のゲート長Lg1を短くした点にある。
【0032】ゲートフィンガー16のゲート長Lg1を
短くすると空乏層が小さくなり、電流を妨げる力が弱く
なるので、ドレインからソースに流れる電流が増加す
る。即ち、両端のゲート長Lg1を中央のゲート長Lg
2よりも短く構成すれば、短くした分、両端部にドレイ
ン電流が多く流れるようになる。
【0033】これによって、ドレイン電極6に接続され
るワイヤ4の長さが両端に向かうに従い長くなり、その
分、抵抗成分が増加して電流が流れにくくなることを相
殺することができる。
【0034】従って、中央部、両端部に係わらず平均的
にドレイン電流が流れるようにゲート長Lgを調整すれ
ば、従来問題となっていた中央部にドレイン電流が集中
することを無くすことができ、高出力FET3b全体の
電力負荷効率を向上させることができる。
【0035】次に、第2実施例による高出力FETを図
4を参照して説明する。但し、図4において図6に示す
従来例の各部に対応する部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。また、図4には図6に示した高出力F
ET3aのフィンガー部10aの一方に対応する部分が
示してある。
【0036】この図4に示す第2実施例における改善点
も図3に示した第1実施例で説明した原理を適用したも
のであり、図6に示す従来のものと異なる点は、フィン
ガー部10a内における中央部のゲートフィンガー11
aのゲート長Lg4よりも両端部のゲート長Lg3の長
さを短くした点にある。
【0037】これによって、空乏層が小さくなり電流を
妨げる力が弱くなるので、両端部にドレイン電流が多く
流れるようになり、これで、ドレインフィンガー12a
の長さがドレイン電極6aの中心部から両端部に向かう
に従い長くなり、その分、抵抗成分が増加して電流が流
れにくくなることを相殺することができる。
【0038】従って、中央部、両端部に係わらず平均的
にドレイン電流が流れるようにゲート長Lgを調整すれ
ば、従来問題となっていた中央部にドレイン電流が集中
することを無くすことができ、高出力FET3c全体の
電力負荷効率を向上させることができる。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高出力電
界効果トランジスタによれば、トランジスタの中央部よ
りも両端部のゲート長を短くすることによって、両端部
の相互コンダクタンスを上げ、トランジスタの中央部に
ドレイン電流が集中しないように構成したので、トラン
ジスタ全体の利得、及び電力負荷効率を向上させること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1原理説明図である。
【図2】本発明の第2原理説明図である。
【図3】本発明の第1実施例による高出力FETを説明
するための図である。
【図4】本発明の第2実施例による高出力FETを説明
するための図である。
【図5】従来例による高出力FETを説明するための図
である。
【図6】他の従来例による高出力FETを説明するため
の図である。
【符号の説明】
2 信号ライン 4 ワイヤ 5 ゲート電極 6 ドレイン電極 7 ソース電極 RLD1 信号ライン2とドレイン電極6とを接続する両
端部のワイヤの抵抗値 RLD2 信号ライン2とドレイン電極6とを接続する中
央部のワイヤの抵抗値 RDS1 両端部のドレイン電極6とソース電極7間の抵
抗値 RDS2 中央部のドレイン電極6とソース電極7間の抵
抗値
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 H01L 29/812

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1対のゲート電極(5) とドレイン電極
    (6) とが複数個、信号ライン(2) にワイヤ(4) で並列接
    続されて成る高出力電界効果トランジスタにおいて、 前記ワイヤ(4) で前記信号ライン(2) と接続される複数
    のゲート電極(5) のゲート長を、全ての並列経路のドレ
    イン電極(5) とソース電極(6) 間に概略均等な電流が流
    れる長さとしたことを特徴とする高出力電界効果トラン
    ジスタ。
  2. 【請求項2】 前記信号ライン(2) と前記複数のドレイ
    ン電極(5) とを最短距離で接続する最短ワイヤの抵抗値
    (RLD2)と、該最短ワイヤが接続されたドレイン電極(6)
    とソース電極(7) 間の抵抗値(RDS2)とを加算した値か
    ら、該信号ライン(2) と該複数のドレイン電極(6) とを
    最長距離で接続する最長ワイヤの抵抗値(RLD1)を引いた
    値に、該最長ワイヤが接続されたドレイン電極(6) とソ
    ース電極(7) 間の抵抗値(RDS1)が等しくなる長さに、前
    記ゲート長を設定したことを特徴とする請求項1記載の
    高出力電界効果トランジスタ。
  3. 【請求項3】 1対のゲート電極(5a)とドレイン電極(6
    a)が櫛歯状に分岐された複数のフィンガーを有し、かつ
    各々の複数のフィンガーがソース電極(7a)のフィンガー
    を介して概略交互に配置されたフィンガー部を有する高
    出力電界効果トランジスタにおいて、 前記フィンガー部内の、前記ゲート電極(5a)の複数のフ
    ィンガーにおけるゲート長を、各々のドレインフィンガ
    ーとソースフィンガー間に概略均等な電流が流れる長さ
    としたことを特徴とする高出力電界効果トランジスタ。
  4. 【請求項4】 信号ライン(2a)へのドレイン電極(6a)の
    接続点に最短距離の前記ドレインフィンガーと前記ソー
    スフィンガー間の抵抗値(RDS4)から、該ドレイン電極(6
    a)の接続点から最長距離のドレインフィンガーまでの寄
    生抵抗値(Rk) を引いた値に、該ドレイン電極(6a)の接
    続点から最長距離のドレインフィンガーとソースフィン
    ガー間の抵抗値(RDS3)が等しくなる長さに、前記ゲート
    長を設定したことを特徴とする請求項3記載の高出力電
    界効果トランジスタ。
JP5095898A 1993-04-22 1993-04-22 高出力電界効果トランジスタ Withdrawn JPH06310955A (ja)

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