JPH1083998A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH1083998A
JPH1083998A JP23801496A JP23801496A JPH1083998A JP H1083998 A JPH1083998 A JP H1083998A JP 23801496 A JP23801496 A JP 23801496A JP 23801496 A JP23801496 A JP 23801496A JP H1083998 A JPH1083998 A JP H1083998A
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JP
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gate electrode
resistor
semiconductor device
input pad
transistor
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JP23801496A
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Kazutomi Mori
一富 森
Kazuhisa Yamauchi
和久 山内
Masatoshi Nakayama
正敏 中山
Yasuro Mitsui
康郎 三井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体基板上で抵抗を設けるためのプロセス
数を増やすことなく、しかも使用周波数帯域外でもトラ
ンジスタ素子の安定化を図る。 【解決手段】 電気的に若干抵抗率を有する下地電極1
6の面上にFET4のゲート電極2と入力パッド15と
を離間して設けたため、FET4のゲート電極2と入力
パッド15との間は下地電極16を介して接続したこと
になり、ゲート電極2と入力パッド15とを抵抗により
接続して安定化回路を構成したことになる。また、その
抵抗と並列にキャパシタや直列共振回路を挿入すること
により、所望周波数では最低限の安定化をした状態で、
帯域外の周波数で格段に安定にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、衛星通信、地上
マイクロ波通信、移動体通信等に使用する高出力増幅器
に用いられる半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ソース接地若しくはエミッタ接
地トランジスタ素子を用いて高出力増幅器等の半導体装
置を形成する際、周波数が低い場合には、利得が大きく
なるため、トランジスタや回路の帰還成分により不安定
動作となる、つまりトランジスタのSパラメータより求
めた安定係数Kが1以下となってしまう。このため、従
来より、安定化回路を内蔵したトランジスタが提案され
ている。
【0003】図9〜図11に、従来の安定化回路を内蔵
した半導体装置の一例として、例えば特開平1−132
171号公報に記載されたGaAs FETを用いた半
導体装置を示す。
【0004】図9において、1はソース電極、2はゲー
ト電極、3はドレイン電極、4はこれらの電極1〜3を
有するFET、5は並列に挿入した抵抗、6はDC(直
列)成分をカットするためのキャパシタ、7は入力整合
回路、8はゲート電極バイアス回路、9は出力整合回
路、10はドレイン電極バイアス回路である。この図9
に示す半導体装置では、FET4の入力側に並列に挿入
された抵抗5が安定化回路として機能しており、FET
4の安定化を図っている。具体的には、FET4の入力
インピーダンスと、並列抵抗5の大きさとの比によって
安定化の度合いを変えることができるので、入力インピ
ーダンスと比較して抵抗5の値を小さくすればするほ
ど、その抵抗5を流れる電流が大きくなるので、抵抗5
で消費される成分が増えて、より安定化することができ
る。
【0005】次に、図10において1はソース電極、2
はゲート電極、3はドレイン電極、4はFET、7は入
力整合回路、8はゲート電極バイアス回路、9は出力整
合回路、10はドレイン電極バイアス回路、11は直列
に挿入した抵抗である。この図10に示す半導体装置で
は、FET4の入力側に直列に挿入した抵抗11が安定
化回路として機能しており、FET4の安定化を図って
いる。具体的には、FET4の入力インピーダンスと直
列抵抗11の大きさとの比によって安定化の度合いを変
えることができので、入力インピーダンスと比較して直
列抵抗11の値を大きくすればするほど、抵抗11で消
費される成分が増えて、より安定化することができる。
【0006】図11(a),(b)は、それぞれ、図1
0の安定化回路をGaAs基板上に構成した例の平面お
よびそのIIb−IIb線断面を示している。図11(a),
(b)において、1はソース電極、2はゲート電極、3
はドレイン電極、4はFET、11は抵抗、13はGa
As基板、14はボンディングメタルであり、ゲート電
極2とボンディングメタル14との間に挿入した抵抗1
1はバリアメタルにより構成し、FET4の安定化を図
っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の図9に
示すように並列抵抗5により安定化回路を構成した従来
の半導体装置では、非常に高出力な増幅器の安定化を行
う場合、FETのゲート電極幅が大きくなり、入力イン
ピーダンスが非常に低くなるため、並列抵抗では安定化
が非常に困難である、という問題点があった。
【0008】具体的に説明すると、図12に、ゲート電
極幅(エミッタサイズともいう。)の大きな場合と小さ
な場合のトランジスタの入力インピーダンス(S11)
の周波数特性をスミスチャートにより示しているが、こ
の図12に示すように、ゲート電極幅が大きくなった場
合には、トランジスタの入力インピーダンスは図上S1
1→S11’と移行して非常に低くなるので、図9に示
すように並列抵抗5で安定化を図ろうとすると、入力イ
ンピーダンスに比較して並列抵抗5の値をより小さくす
る必要があるので、並列抵抗5では安定化することが困
難になるからである。
【0009】また、図10に示すように直列抵抗11に
より安定化回路を構成した半導体装置では、FETのゲ
ート電極幅が大きくなり、入力インピーダンスが非常に
低くなっても並列抵抗の場合のような問題はないが、帯
域外の低い周波数では、トランジスタの入力インピーダ
ンスが高くなるため、所望周波数での利得を劣化させず
に安定化することができず、不安定になる、という問題
点がある。
【0010】さらに、図11に示した図10に示す回路
のGaAs基板上での直列抵抗11の実現方法において
は、FETを作成する以外にバリアメタルにより直列抵
抗11を形成するプロセスが必要となるので、プロセス
数が増え、コストアップにつながる、という問題点があ
った。
【0011】そこで、この発明は、このような問題点を
解決するためになされたもので、半導体基板上で抵抗を
設けるためのプロセス数を増やすことなく、しかも使用
周波数帯域外でもトランジスタ素子の安定化を図ること
のできる半導体装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明では、トランジスタのゲート電極と入力パ
ッドとの間に安定化回路を設けるようにした半導体装置
であって、上記安定化回路は、上記トランジスタのゲー
ト電極と上記入力パッドとを離間してこれらより抵抗率
の高い下地電極の面上に設け、当該下地電極を上記トラ
ンジスタのゲート電極と上記入力パッドとの間の抵抗と
して使用することにより構成されたものである。
【0013】また、この発明では、トランジスタのゲー
ト電極と入力パッドとの間に安定化回路を設けるように
した半導体装置であって、上記安定化回路は、上記トラ
ンジスタのゲート電極と入力パッドとの間に、抵抗とキ
ャパシタとが並列に接続されて構成されたものである。
【0014】また、この発明では、トランジスタのゲー
ト電極と入力パッドとの間の抵抗にさらに直列成分カッ
ト用のキャパシタを直列接続したものである。
【0015】また、この発明では、トランジスタのゲー
ト電極と入力パッドとの間に安定化回路を設けるように
した半導体装置であって、上記安定化回路は、トランジ
スタのゲート電極と入力パッドとの間に、キャパシタお
よびインダクタからなる直列共振回路と抵抗とが並列に
接続されて構成されたものである。
【0016】また、この発明では、直列共振回路に対し
さらに直列に抵抗を接続したものである。
【0017】また、この発明では、トランジスタのゲー
ト電極と入力パッドとの間に安定化回路を設けるように
した半導体装置であって、上記安定化回路は、トランジ
スタのゲート電極と入力パッドとの間に、帯域内の所望
周波数で安定化するための直列抵抗と、帯域外の低周波
数で安定化するための並列抵抗とを接続することにより
構成されたものである。
【0018】また、この発明では、抵抗は、トランジス
タのゲート電極および入力パッドより抵抗率が高く、上
記トランジスタのゲート電極と上記入力パッドとが離間
して設けられた下地電極である。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1(a)はこの発明に係る実施の形態
1による半導体装置の回路図、図1(b)は図1(a)
に示す半導体装置を構成するための半導体基板上の構成
図、図1(c)は半導体基板がGaAs基板の場合の図
1(a)のA−A’面での断面図、図1(c)は半導体
基板がSi基板の場合の図1(a)のA−A’面での断
面図を示している。尚、従来技術と同一のものには、同
一符号を付して説明する。
【0020】図1において、1はソース電極、2はゲー
ト電極、3はドレイン電極、4はこれらの電極を有する
FET、13はGaAs基板またはSi基板等の半導体
基板、15は入力パッド、16はTiW等の若干抵抗率
のある金属等からなりその上にFET4のゲート電極2
と入力パッド15とが離間して設けられることによりF
ET4のゲート電極2と入力パッド15との間の安定化
回路の抵抗として機能する下地電極、17は絶縁膜(S
i酸化膜)である。尚、ゲート電極2や入力パッド15
等は、金やアルミニウム等の抵抗率の低い金属からなる
上地電極により構成されており、この上地電極よりTi
W等からなる下地電極16のほうが抵抗率が高いもので
ある。
【0021】次に動作について説明する。この実施の形
態1では、図1(c)および(d)に示すように、FE
T4のゲート電極2と入力パッド15とが下地電極16
の面上に離間して設けられているので、FET4のゲー
ト電極2と入力パッド15との間は電気的に若干抵抗率
を有する下地電極16を介して接続されたことになる。
【0022】ここで、この発明に係る半導体装置では、
高出力を得るためゲート電極幅(エミッタサイズ)を大
きくするが、ゲート電極幅を大きくすると、FET4の
入力インピーダンスが所望周波数において十分に低くな
るが(図13参照)、安定化回路として抵抗は小さい抵
抗値でも十分にFET4の安定化を図ることが実証済み
である。
【0023】このため、上述の通りTiW等の抵抗率の
あまり大きくないが、金やアルミニウム等の抵抗率の低
い金属からなる上地電極により構成されたゲート電極2
や入力パッド15等よりは抵抗率が大きい下地電極16
を用いても、FET4の安定化を図るために十分必要な
抵抗値を得ることができ、安定化回路を構成することが
できることになる。
【0024】従って、この実施の形態1による半導体装
置によれば、半導体プロセスにより作製された若干の抵
抗率を持った下地電極16をFET4のゲート電極2と
入力パッド15との間の抵抗として使用するようにした
ため、この下地電極16からなる抵抗がFET4の安定
化回路として動作し、FET4の安定化を行う際、安定
化性能のばらつきを抑制することができると共に、新た
に抵抗を設けることなく安定化回路を設けることが可能
なので、プロセス数を増やすことなく安定化回路を内蔵
した半導体装置を実現することができ、コストを削減す
ることができる。
【0025】実施の形態2.図2に、この発明に係る実
施の形態2による半導体装置の回路図を示す。尚、上記
実施の形態1のものと同一部材には同一符号を付して説
明する。図2において、1はソース電極、2はゲート電
極、3はドレイン電極、4はこれらの電極1〜3を有す
るFET、15は入力パッド、20はゲート電極2と入
力パッド15との間に設けられた直列抵抗、21は直列
抵抗20と並列に設けられたMIM構造等のキャパシタ
である。
【0026】次に動作について説明する。図3に、ゲー
ト電極幅(エミッタサイズ)の大きなFETの入力イン
ピーダンス(S11)の周波数特性をスミスチャートに
より示す。図3より、FETの入力インピーダンスは使
用する所望周波数f0においては低いが、帯域外の低い
周波数では一般に高くなることがわかる。このため、所
望周波数f0において直列抵抗のみによって必要最低限
の安定化をした場合、低い周波数ではほとんど安定化さ
れないことになる。
【0027】ところで、この実施の形態2の半導体装置
においては、図2に示すように、FET4の入力側に、
抵抗20とキャパシタ21とを並列接続により構成した
安定化回路を挿入している。
【0028】このため、高い周波数では、入力信号がキ
ャパシタ21を通過して通常にFET4で増幅される一
方、低い周波数では、入力信号がキャパシタ21を通過
できず、抵抗20を通ることによって安定化されること
になる。
【0029】従って、この実施の形態2の半導体装置に
よれば、抵抗20の値とキャパシタ21の値を所望周波
数で必要最低限の安定化をする値に設定することによ
り、上記実施の形態1の場合の直列抵抗のみの場合と比
較して、帯域外の低周波数における安定性を格段に向上
させることができる。
【0030】尚、この実施の形態2では、直列抵抗20
の設ける方法を特別限定していないため、従来技術と同
様に、ゲート電極とボンディングメタルとの間のバリア
メタルやイオン注入等により直列抵抗を構成するように
しても良いが、上記実施の形態1のように下地電極16
の面上にFETのゲート電極2と入力パッド15とを離
間して設け、当該下地電極16をゲート電極2と入力パ
ッド15との間の抵抗として使用するようにして良い。
【0031】このようにすれば、上記実施の形態1の場
合と同様に、半導体プロセスにより作製した下地電極1
6を抵抗として利用できるので、FET4の安定化を行
う際、安定化性能のバラツキを抑制することができると
共に、新たに抵抗を設けることなく安定化回路を設ける
ことができるので、プロセス数を増やすことなく安定化
した半導体装置を実現することが可能になる。
【0032】実施の形態3.図4に、この発明に係る実
施の形態3による半導体装置の回路図を示す。図4にお
いて、1はソース電極、2はゲート電極、3はドレイン
電極、4はこれらの電極1〜3を有するFET、15は
入力パッド、20は直列抵抗、23は容量Cのキャパシ
タ21およびリアクタンスLのスパイラルインダクタ等
のインダクタ22からなる共振周波数f0=1/2π
(LC)1/2の直列共振回路である。
【0033】次に動作について説明する。上記実施の形
態2で既に述べたように、ゲート電極幅(エミッタサイ
ズ)の大きなFETにおいては、直列抵抗のみでは帯域
外の低周波数まで安定化することができない。ところ
で、この実施の形態3の半導体装置においては、図4に
示すように、FET4の入力側に、キャパシタ21とイ
ンダクタ22とから形成される共振周波数f0の直列共
振回路23と、抵抗20とを並列接続して安定化回路を
構成している。
【0034】このため、この実施の形態3による半導体
装置によれば、共振周波数として所望の周波数f0を選
択すれば、当該所望周波数f0では入力信号は直列共振
回路23を通過してFET4により増幅され利得が減少
されない一方、帯域外の周波数においては、入力信号は
直列共振回路23を通過できないので直列抵抗20を通
リ、安定化される。
【0035】従って、この実施の形態3による半導体装
置によれば、共振周波数として所望の周波数f0を選択
すると、その所望周波数f0では利得が減少されない一
方、帯域外の周波数においては直列抵抗20により安定
化されるので、帯域外の周波数において格段に安定化を
図ることが可能となる。
【0036】尚、この実施の形態3では、上記実施の形
態2の場合と同様、抵抗20の設け方を特別限定してい
ないが、注入抵抗等により構成したり、あるいは上記実
施の形態1のように下地電極16の面上にFETのゲー
ト電極2と入力パッド15とを離間して設けて、当該下
地電極16をゲート電極2と入力パッド15との間の抵
抗として使用するようにして良い。このようにすれば、
上記実施の形態1の場合と同様に、半導体プロセスによ
り作製した下地電極16を抵抗20として利用できるの
で、FET4の安定化を行う際、安定化性能のばらつき
を抑制することができると共に、抵抗20を下地電極1
6により形成しているため、プロセス数を増やすことな
く安定化した半導体装置を実現することが可能になる。
【0037】実施の形態4.図5に、この発明に係る実
施の形態4の半導体装置の回路図を示す。図5におい
て、1はソース電極、2はゲート電極、3はドレイン電
極、4はこれらの電極1〜3を有するFET、15は入
力パッド、20は直列抵抗、24は抵抗、21はキャパ
シタ、22はインダクタ、23は共振周波数f0=1/
2π(LC)1/2の直列共振回路であり、実施の形態3
の直列共振回路23に対し直列に抵抗24を加えたこと
を特徴としている。
【0038】次に動作について説明する。この実施の形
態4の半導体装置では、実施の形態3の直列共振回路2
3に対し直列に抵抗24を加えた点だけが異なるので、
共振周波数として所望の周波数f0を選択すれば、当該
所望周波数f0では入力信号が直列共振回路23を通過
して、抵抗24で必要最低限の安定化が行われてFET
4により増幅される一方、帯域外の周波数においては、
入力信号が直列共振回路23を通過できないので直列抵
抗20によって安定化される。
【0039】従って、この実施の形態4の半導体装置に
よれば、所望周波数においては直列共振回路23に対し
直列に新たに加えられた抵抗24によって必要最低限の
安定化が行なわれる一方、それ以外の帯域外の周波数に
おいては上記実施の形態3の場合と同様に直列共振回路
23と並列接続された抵抗20によって安定化が行なわ
れるので、所望周波数および帯域外の周波数の全てで必
要十分な安定化を図ることが可能になる。
【0040】尚、この実施の形態4でも、上記実施の形
態2,3の場合と同様、直列抵抗20の設け方を特別限
定していないが、上記実施の形態1のように下地電極1
6の面上にFETのゲート電極2と入力パッド15とを
離間して設けて、当該下地電極16をゲート電極2と入
力パッド15との間の抵抗として使用するようにして良
い。このようにすれば、上記実施の形態1の場合と同様
に、半導体プロセスにより作製した下地電極を抵抗とし
て利用できるので、FET4の安定化を行う際、安定化
性能のばらつきを抑制することができると共に、プロセ
ス数を増やすことなく安定化した半導体装置を実現する
ことが可能になる。
【0041】実施の形態5.図6に、この発明に係る実
施の形態5の半導体装置の回路図を示す。尚、上記実施
の形態のものと同一部材には同一符号を付して説明す
る。図6において、1はソース電極、2はゲート電極、
3はドレイン電極、4はこれらの電極1〜3を有するF
ET、15は入力パッド、20は直列に挿入した抵抗、
25は並列に挿入した抵抗、26は直流(DC)成分カ
ット用のキャパシタである。
【0042】次に動作について説明する。既に図3で説
明したように、ゲート電極幅(エミッタサイズ)の大き
なFETの入力インピーダンスは、所望周波数で低く、
帯域外の低周波数で高くなる。このため、所望周波数に
おける安定化には直列抵抗が適している一方、帯域外の
低周波数においては並列抵抗が適していることになる。
【0043】従って、この実施の形態5の半導体装置に
よれば、図6に示すように、所望周波数において必要最
低限の安定化を直列抵抗20で行った上で、並列抵抗2
5によって帯域外の低周波数での安定化を図ることがで
きる。その際、並列抵抗25の抵抗値としては、所望周
波数ではあまり影響を与えず、かつ、利得も減少させ
ず、さらに帯域外の低い周波数ではFET4の動作を安
定化をすることができる値を選択するようにする。
【0044】このようにすれば、帯域外の低い周波数で
は、並列抵抗25によって格段に安定な増幅器を所望周
波数の特性を劣化させることなく実現することができる
ことになる。
【0045】尚、この実施の形態5でも、上記実施の形
態2〜4の場合と同様、直列抵抗20や並列抵抗25の
設け方を特別限定していないが、上記実施の形態1のよ
うに下地電極16の面上にFETのゲート電極2と入力
パッド15やキャパシタ26とを離間して設けて、当該
下地電極16をゲート電極2と入力パッド15等との間
の抵抗として使用するようにして良い。このようにすれ
ば、上記実施の形態1の場合と同様に、半導体プロセス
により作製した下地電極16を抵抗として利用できるの
で、FET4の安定化を行う際、安定化性能のばらつき
を抑制することができると共に、プロセス数を増やすこ
となく安定化した半導体装置を実現することが可能にな
る。
【0046】実施の形態6.図7に、この発明に係る実
施の形態6の半導体装置の回路図を示す。図7におい
て、1はソース電極、2はゲート電極、3はドレイン電
極、4はこれらの電極1〜3を有するFET、15は入
力パッド、20は抵抗、21は抵抗20と並列に設けた
キャパシタ21、27は抵抗20と直列に設けた直流
(DC)成分カット用のキャパシタである。つまり、こ
の実施の形態6の構成は、上記実施の形態2における抵
抗20に直流(DC)成分カット用のキャパシタ27が
直列に追加して接続されたことを特徴としたものであ
る。このため、キャパシタ21は増幅したい周波数であ
る高周波数を通過できるように小さい容量にする一方、
キャパシタ27は直流(DC)成分はカットして使用す
べき高周波数より低い周波数まで通過させるような容量
(例えば、キャパシタ21を数十pFとするとキャパシ
タ27は数百pF程度となる。)に設定する必要があ
る。
【0047】次に動作を説明する。まず、増幅したい高
い周波数では入力信号がキャパシタ21を通過して、F
ET4へ入り通常に増幅される一方、低い周波数では、
キャパシタ21を入力信号が通過できず、キャパシタ2
7を通過して抵抗20によって安定化される。
【0048】従って、この実施の形態6による半導体装
置によれば、抵抗20とキャパシタ21,27の値を所
望周波数で必要最低限の安定化が図れる値に設定するこ
とにより、上記実施の形態2の場合と同様に、帯域外の
低周波数における安定性を格段に向上することができる
と共に、直流(DC)成分カット用のキャパシタ27を
抵抗20と直列に設けたことにより、DC成分をカット
することも可能になる。
【0049】尚、この実施の形態6でも、上記実施の形
態2〜5の場合と同様、直列抵抗20の設け方を特別限
定していないが、上記実施の形態1のように下地電極1
6の面上にFETのゲート電極2と入力パッド15やキ
ャパシタ26とを離間して設けて、当該下地電極16を
ゲート電極2と入力パッド15との間の抵抗として使用
するようにして良い。このようにすれば、上記実施の形
態1の場合と同様に、半導体プロセスにより作製した下
地電極16を抵抗として利用できるので、FET4の安
定化を行う際、安定化性能のばらつきを抑制することが
できると共に、プロセス数を増やすことなく安定化した
半導体装置を実現することが可能になる。
【0050】実施の形態7.図8に、この発明に係る実
施の形態7の半導体装置の構成図を示す。図8におい
て、28は上記実施の形態1〜6の半導体装置、29は
入力側整合・分配回路、30は出力側整合・合成回路、
31はFET4の入力パッド15と入力側整合・分配回
路29とを接続するためのボンディングワイヤ、32は
FET4の出力パッドと出力側整合・合成回路30とを
接続するためのボンディングワイヤである。
【0051】ここで、この実施の形態7では、上記実施
の形態1〜6の半導体装置28を用いているため、入力
側整合・分配回路29、出力側整合・合成回路30にお
いて安定化を図らなくても、半導体装置28内で所望周
波数で安定化されている。
【0052】従って、この実施の形態7によれば、安定
化回路は半導体装置28の半導体プロセスにより作成で
きるので、性能ばらつきが少ない内部整合型の半導体装
置を提供することが可能になる。
【0053】尚、上記実施の形態1〜7では、トランジ
スタをFETとして説明したが、本発明では、トランジ
スタとしてバイポーラ型の通常のトランジスタを使用す
るようにしても勿論良い。このようにした場合、FET
のゲート電極には通常のトランジスタのベース電極が相
当し、FETのソース電極には通常のトランジスタのエ
ミッタ電極が相当し、FETのドレイン電極には通常の
トランジスタのコレクタ電極が相当することになる。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、トランジスタのゲート電極等と入力パッドとを離間
して、半導体プロセスにより作製された若干の抵抗率を
持った下地電極の面上に設け、当該下地電極をトランジ
スタのゲート電極等と入力パッドとの間の抵抗として使
用するようにしたため、この下地電極からなる抵抗がト
ランジスタの安定化回路として動作し、トランジスタの
安定化を行う際の安定化性能のばらつきを抑制すること
ができると共に、新たに抵抗を設けることなく安定化回
路を設けることが可能となるので、プロセス数を増やす
ことなく安定化回路を内蔵した半導体装置を実現するこ
とができ、コストを削減することができることになる。
【0055】また、次の発明によれば、ゲート電極等と
入力パッドとの間に、抵抗とキャパシタを並列接続した
安定化回路を挿入するようにしたので、抵抗値とキャパ
シタの値を所望周波数で必要最低限の安定化をする値に
設定することにより、所望周波数では必要最低限の安定
化を行なうことができると共に、帯域外の低周波数にお
ける安定性を格段に向上することができる。
【0056】また、次の発明によれば、ゲート電極等と
入力パッドとの間に、キャパシタとインダクタから構成
される直列共振回路と抵抗とを並列接続した安定化回路
を挿入するようにしたので、共振周波数として所望周波
数f0を選択すれば、所望周波数では通常に増幅して利
得の減少を防止できる一方、帯域外の周波数においては
抵抗により安定化することができる。このため、帯域外
の周波数で格段に安定な増幅器を得ることが可能とな
る。
【0057】また、次の発明によれば、ゲート電極等と
入力パッドとの間に、キャパシタおよびインダクタから
なる直列共振回路と抵抗とを並列に接続すると共に、そ
の直列共振回路と直列にさらに抵抗を接続して安定化回
路を構成したので、所望周波数においては直列共振回路
に対し直列に新たに加えられた抵抗によって必要最低限
の安定化が行なわれる一方、それ以外の帯域外の周波数
においては直列共振回路と並列接続された抵抗によって
安定化が行なわれるので、所望周波数および帯域外の周
波数の全てで必要十分な安定化を図ることが可能にな
る。
【0058】また、次の発明によれば、ゲート電極等と
入力パッドとの間に、所望周波数で安定化するための直
列抵抗と、所望周波数よりも低周波数で安定化するため
の並列抵抗を挿入して安定化回路を構成したので、所望
周波数は必要最低限の安定化を行い、それ以外の帯域外
においては安定化を行うことができる。従って、帯域外
で格段に安定な増幅器を得ることが可能となる。
【0059】また、次の発明によれば、トランジスタの
ゲート電極等と入力パッドとの間に挿入した直列抵抗に
DC成分カット用のキャパシタを直列接続することによ
り、所望周波数で安定化するだけでなく、帯域外の低周
波数における安定性を格段に向上することができる。さ
らに、DC成分カット用のキャパシタによりDCカット
をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1の安定化回路内蔵側トランジス
タの構造図である。
【図2】 実施の形態2の半導体装置の回路図である。
【図3】 ゲート電極幅の大きなトランジスタの入力イ
ンピーダンスS11の周波数特性図である。
【図4】 実施の形態3の半導体装置の回路図である。
【図5】 実施の形態4の半導体装置の回路図である。
【図6】 実施の形態5の半導体装置の回路図である。
【図7】 実施の形態6の半導体装置の回路図である。
【図8】 実施の形態7の安定化内部整合トランジスタ
の構成図である。
【図9】 従来技術の一例を示す構成図である。
【図10】 従来技術の他の例を示す構成図である。
【図11】 従来技術のさらに他の例を示す構成図であ
る。
【図12】 ゲート電極幅の大きなトランジスタと小さ
なトランジスタの入力インピーダンスS11の周波数特
性図である。
【符号の説明】
1 ソース電極(エミッタ電極)、2 ゲート電極(ベ
ース電極)、3 ドレイン電極(コレクタ電極)、4
FET(トランジスタ)、5 並列抵抗、6キャパシ
タ、7 入力整合回路、8 ゲート電極バイアス回路、
9 出力整合回路、10 ドレイン電極バイアス回路、
11 直列抵抗、13 GaAs基板またはSi基板
(半導体基板)、14 ボンディングメタル、15 入
力パッド、16 下地電極、17 絶縁膜、20 抵
抗、21 キャパシタ、22 インダクタ、23 直列
共振回路、24 抵抗、25 並列抵抗、26 キャパ
シタ、27 キャパシタ、28 半導体装置、29 入
力側整合・分配回路、30 出力側整合・合成回路、3
1 ボンディングワイヤ、32 ボンディングワイヤ。
フロントページの続き (72)発明者 三井 康郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランジスタのゲート電極と入力パッド
    との間に安定化回路を設けるようにした半導体装置であ
    って、 上記安定化回路は、上記トランジスタのゲート電極と上
    記入力パッドとを離間してこれらより抵抗率の高い下地
    電極の面上に設け、当該下地電極を上記トランジスタの
    ゲート電極と上記入力パッドとの間の抵抗として使用す
    ることにより構成されたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 トランジスタのゲート電極と入力パッド
    との間に安定化回路を設けるようにした半導体装置であ
    って、 上記安定化回路は、上記トランジスタのゲート電極また
    はベース電極と入力パッドとの間に、抵抗とキャパシタ
    とが並列に接続されて構成されたことを特徴とする半導
    体装置。
  3. 【請求項3】 トランジスタのゲート電極と入力パッド
    との間の抵抗にさらに直列成分カット用のキャパシタを
    直列接続したことを特徴とする請求項2記載の半導体装
    置。
  4. 【請求項4】 トランジスタのゲート電極と入力パッド
    との間に安定化回路を設けるようにした半導体装置であ
    って、 上記安定化回路は、トランジスタのゲート電極と入力パ
    ッドとの間に、キャパシタおよびインダクタからなる直
    列共振回路と抵抗とが並列に接続されて構成されたこと
    を特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項5】 直列共振回路に対しさらに直列に抵抗を
    接続したことを特徴とする請求項4記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 トランジスタのゲート電極と入力パッド
    との間に安定化回路を設けるようにした半導体装置であ
    って、 上記安定化回路は、トランジスタのゲート電極と入力パ
    ッドとの間に、帯域内の所望周波数で安定化するための
    直列抵抗と、帯域外の低周波数で安定化するための並列
    抵抗とを接続することにより構成されたことを特徴とす
    る半導体装置。
  7. 【請求項7】 抵抗は、トランジスタのゲート電極およ
    び入力パッドより抵抗率が高く、上記トランジスタのゲ
    ート電極と上記入力パッドとが離間して設けられた下地
    電極であることを特徴とする請求項2、請求項3、請求
    項4、請求項5または請求項6記載の半導体装置。
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