JPS61144924A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPS61144924A
JPS61144924A JP26724184A JP26724184A JPS61144924A JP S61144924 A JPS61144924 A JP S61144924A JP 26724184 A JP26724184 A JP 26724184A JP 26724184 A JP26724184 A JP 26724184A JP S61144924 A JPS61144924 A JP S61144924A
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JP
Japan
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field effect
effect transistor
gate field
schottky
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP26724184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomihiro Suzuki
富博 鈴木
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP26724184A priority Critical patent/JPS61144924A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain ultrahigh speed optical modulation by integrating a resistor connected in series with a drain electrode of a Schottky gate field effect transistor (TR) and a Schottky barrier diode whose anode is connected to the source of the said TR on a semiconductor substrate in monolithic way so as to turn on/off a light emitting element in high speed. CONSTITUTION:The anode of the Schottky barrier diode 22 is connected to the source of the Schottky gate field effect TR20 and the cathode of the diode 22 is connected to a terminal 24. On the other hand, a terminal of a resistor 26 is connected to the drain of the TR20 and the other terminal of the resistor is connected to a power supply terminal 28. When an input signal pulse to an input terminal 30 is at a low level, that is, at a common potential, the cathode of the diode 22 and the gate of the TR20 are of the same potential and the gate potential of the TR20 is lower than the source potential by a conductive potential difference of 0.7V of the diode 22.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光通信の分野において、電気信号を光信号に
変換する発光素子を駆動するに効果のある半導体装置に
関するものであり、更に詳述するならば、発光素子を超
高速光変調動作・させることができると共にモノリシッ
ク集積回路として実現できる半導体装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a semiconductor device effective in driving a light emitting element that converts an electrical signal into an optical signal in the field of optical communication. If so, the present invention relates to a semiconductor device that can perform ultra-high-speed optical modulation operation on a light emitting element and can be realized as a monolithic integrated circuit.

従来の技術 今日、光通信の高速・大容量化に対する要望には非常に
切実なものがあり、このため発光ダイオードやレーザダ
イオードのような発光素子のドライバ回路についてもよ
り一層の高速化が求められている。このドライバ回路は
、(1)組立工数の省略によるコスト低減、(2)装置
の小形化、(3)寄生素子をなくすことによる高速・高
周波特性の向上などの点から、モノリシック集積回路で
実現することが理想的である。また、このドライバ回路
用モノリシック集積回路は、単一電源動作可能であるこ
と、並びに、通常の正パルスで容易にドライブできるこ
とが望まれる。
Conventional Technology Today, there is a very urgent need for higher speeds and higher capacity optical communications, and for this reason, driver circuits for light emitting devices such as light emitting diodes and laser diodes are also required to be even faster. ing. This driver circuit is realized using a monolithic integrated circuit for the following reasons: (1) cost reduction by eliminating assembly steps, (2) miniaturization of the device, and (3) improvement of high-speed and high-frequency characteristics by eliminating parasitic elements. That is ideal. Further, it is desired that this monolithic integrated circuit for the driver circuit can be operated with a single power supply and that it can be easily driven with a normal positive pulse.

第3図は、従来最も普通に用いられている発光ダイオー
ド、レーザダイオードなどの発光素子のドライバ回路の
例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a driver circuit for a light emitting element such as a light emitting diode or a laser diode, which has been most commonly used in the past.

第3図の回路は、互いにエミッタを共通結合された2つ
のトランジスタ1及び2からなり、電流切換え型スイッ
チ回路を構成している。概略を述べるならば、一方のト
ランジスタ1のコレクタは発光ダイオードのような発光
素子3を介して電源ラインに接続し、他方のトランジス
タ2のコレクタは同一の電源ラインに接続し、共通接続
されたエミッタは、定電流源4に接続されている。
The circuit shown in FIG. 3 consists of two transistors 1 and 2 whose emitters are commonly coupled to each other, and constitutes a current switching type switch circuit. Briefly, the collector of one transistor 1 is connected to a power supply line via a light emitting element 3 such as a light emitting diode, the collector of the other transistor 2 is connected to the same power supply line, and the emitters connected in common are connected to the power supply line. is connected to the constant current source 4.

そして、2つのトランジスタのペースは、互いに反転し
た関係にある駆動パルス信号5及び6が供給されるよう
に、コンプリメンタリドライバ7の相補出力に接続され
、そのコンプリメンタリドライバ7の入力に入力信号パ
ルス8が印加される。
The paces of the two transistors are connected to complementary outputs of a complementary driver 7 such that driving pulse signals 5 and 6 having an inverse relation to each other are supplied, and an input signal pulse 8 is connected to an input of the complementary driver 7. applied.

高速且つ大電流のスイッチを実現するためトランジスタ
1.2としては高速スイッチング用バイポーラトランジ
スタが用いられ、これを非飽和領域のみで動作させる。
In order to realize a high-speed, large-current switch, a high-speed switching bipolar transistor is used as the transistor 1.2, and this transistor is operated only in a non-saturation region.

また、コンプリメンタリドライバ7としては、通常、高
速動作できるエミッタ結合ロジック(ECL)回路が用
いられる。
Further, as the complementary driver 7, an emitter coupled logic (ECL) circuit that can operate at high speed is usually used.

第3図の回路による発光素子の駆動を検討するならば、
レーザダイオードあるいは発光ダイオードのような半導
体発光素子は、それ自体に並列に寄生容量を有している
。このため、発光素子がターンオンするとき、電荷を蓄
積する。従って、発大素子が接続されているトランジス
タはオフ状態になって、発光素子が電流遮断状態になる
と、−半導体発光素子の寄生容量に蓄えられた電荷が、
放電する。しかし、その電荷は、発光素子を流れる自己
放電の電流パスのみによって消散されるために、ターン
オフ時間を高速にできない。そのため、光出力が速やか
に消えずに、光出力のすそ引き現象を呈することになる
If we consider driving a light emitting element using the circuit shown in Figure 3,
A semiconductor light emitting device such as a laser diode or a light emitting diode has a parasitic capacitance in parallel with itself. Therefore, when the light emitting device is turned on, charge is accumulated. Therefore, when the transistor connected to the light emitting element is turned off and the light emitting element enters a current cutoff state, the charge stored in the parasitic capacitance of the semiconductor light emitting element is
Discharge. However, since the charge is dissipated only by the self-discharge current path flowing through the light emitting device, the turn-off time cannot be made fast. Therefore, the optical output does not disappear quickly, and a phenomenon of the optical output trailing off occurs.

また、第3図の回路は、トランジスタ1.2を非飽和領
域で高速動作させるため差動スイッチ構成となっている
が、このため、上記したコンプリメンタリドライバが不
可欠となる。この高速のコンプリメンタリドライバとし
ては、多くの場合人手が比較的容易なECL回路のもの
を用いている。
Further, the circuit shown in FIG. 3 has a differential switch configuration in order to operate the transistors 1.2 at high speed in a non-saturation region, and for this reason, the above-mentioned complementary driver is essential. As this high-speed complementary driver, in many cases, an ECL circuit, which is relatively easy to operate, is used.

しかし、ECL回路には、通常用いられる正パルスの信
号人力を直接入力することができないため、実際には・
第3図の回路の前段にレベル変換回路を必要とする。
However, since it is not possible to directly input the normally used positive pulse signal to the ECL circuit, in reality,
A level conversion circuit is required before the circuit shown in FIG.

更に、この形式の回路は、第3図の回路構成か゛られか
るように、単一電源で動作させることには困難がある。
Furthermore, it is difficult to operate this type of circuit with a single power supply, as shown in the circuit configuration of FIG.

発明が解決しようとする問題点 上述したように、従来の差動スイッチ構造の発光素子駆
動回路は、(1)発光素子のターンオフ時間を高速に行
うことができない、(2)高速のコンプリメンクリドラ
イバが必要であり、また、正パルスの信号人力を直接入
力することができない、(3)単一電源で動作させるこ
とができないなどの問題があった。そのため、光通信用
送信回路の高性能化小形軽量化にとって障害となり改良
が待たれていた。
Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventional light emitting device drive circuit with a differential switch structure (1) cannot turn off the light emitting device at a high speed; (2) cannot provide a high speed complementary driver; Further, there were problems such as (3) the inability to directly input a positive pulse signal manually, and (3) the inability to operate with a single power supply. This has been an obstacle to achieving higher performance, smaller size, and lighter weight of transmitter circuits for optical communications, and improvements have been awaited.

近年、高速動作、大電流駆動が可能なショットキーゲー
ト電界効果トランジスタが実用化されるところとなり、
そのショットキーゲート電界効果トランジスタを使用す
ることにより、第3図の回路の欠点を克服することが考
えられる。
In recent years, Schottky gate field effect transistors capable of high-speed operation and large current drive have been put into practical use.
By using the Schottky gate field effect transistor, it is possible to overcome the drawbacks of the circuit of FIG.

第4図は、そのショットキーゲート電界効果トランジス
タを用いたドライバ回路の一例を示すものである。ショ
ットキーゲート電界効果トランジスタ10のドレイン電
極とソース電極とに並列に、発光ダイオードやレーザダ
イオードのような発光素子3が接続され、更に、そのド
レイン電極は電源ラインに抵抗12を介して接続され、
ソース電極は接地されている。また、ショットキーゲー
ト電界効果トランジスタ10のゲート電極には、コンデ
ンサ14及びインダクタ16からなるバイアス回路を介
して人力信号パルスが印加される。
FIG. 4 shows an example of a driver circuit using the Schottky gate field effect transistor. A light emitting element 3 such as a light emitting diode or a laser diode is connected in parallel to the drain electrode and source electrode of the Schottky gate field effect transistor 10, and further, the drain electrode is connected to a power supply line via a resistor 12,
The source electrode is grounded. Further, a human signal pulse is applied to the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor 10 via a bias circuit including a capacitor 14 and an inductor 16.

第4図の回路構成から明らかなように、その回路は、発
光素子3と並列にショットキーゲート電界効果トランジ
スタ10を接続したシャントドライブ回路構成である。
As is clear from the circuit configuration of FIG. 4, the circuit is a shunt drive circuit configuration in which a Schottky gate field effect transistor 10 is connected in parallel with the light emitting element 3.

従って、ショットキーゲート電界効果トランジスタ10
が導通状態に置かれると、発光素子の両端は短絡されて
、その結果、発光索子は駆動されない。一方、ショット
キーゲート電界効果トランジスタlOが非導通状態に置
かれると、発光素子の両端間に電圧差が生じ、その結果
、発光素子は駆動される。
Therefore, Schottky gate field effect transistor 10
When the light emitting element is placed in a conductive state, both ends of the light emitting element are shorted, so that the light emitting element is not driven. On the other hand, when the Schottky gate field effect transistor IO is placed in a non-conducting state, a voltage difference is generated across the light emitting element, and as a result, the light emitting element is driven.

以上のように、ショットキーゲート電界効果トランジス
タを使用して発光素子のドライバ回路を構成すると、シ
ョットキーゲート電界効果トランジスタはマジョリティ
キャリアデバイスであり、大振幅動作時にもキャリアの
蓄積が起こらないので、スイッチを差動回路にする必要
がない。
As described above, when a driver circuit for a light emitting device is configured using a Schottky gate field effect transistor, the Schottky gate field effect transistor is a majority carrier device and carrier accumulation does not occur even during large amplitude operation. There is no need to make the switch a differential circuit.

更に、シャントドライブ回路では、発光素子3の電流遮
断時に、発光素子3に蓄積された電荷がショットキーゲ
ート電界効果トランジスタ10を通して放電が行なわれ
るため、ターンオフ時間の大幅な改善が可能となり、超
高速の光変調が実現可能となる。
Furthermore, in the shunt drive circuit, when the current of the light emitting element 3 is cut off, the charge accumulated in the light emitting element 3 is discharged through the Schottky gate field effect transistor 10, so the turn-off time can be significantly improved, and ultra-high speed operation can be achieved. optical modulation becomes possible.

しかしながら、大電流駆動可能なショットキーゲート電
界効果トランジスタは、通常ノーマリオンタイプすわな
ちデプレッション形であり、ドレイン電流を遮断するた
めにはゲート電極に負電位を印加する必要がある。
However, Schottky gate field effect transistors capable of driving large currents are usually normally on type, that is, depletion type, and it is necessary to apply a negative potential to the gate electrode in order to cut off the drain current.

このため、ショットキーゲート電界効果トランジスタを
用いたドライバ回路では、コンデンサ14とインダクタ
16で構成されているようなゲートバイアスを与えるバ
イアス回路を通して信号入力を行う必要がある。
For this reason, in a driver circuit using a Schottky gate field effect transistor, it is necessary to input a signal through a bias circuit that provides a gate bias, such as a capacitor 14 and an inductor 16.

従って、第4図の回路は、通常二電源を必要とすると言
うことができる。
Therefore, it can be said that the circuit of FIG. 4 normally requires two power supplies.

また、広帯域の光通信システムにおいては、低域通過特
性を満足させるため、上記のバイアス回路のりアクタン
ス素子が大形となり、またしばしば高域の通過特性の劣
化原因となることもある。
Furthermore, in a wideband optical communication system, in order to satisfy low-pass characteristics, the actance element of the bias circuit described above becomes large in size, and this often causes deterioration of high-pass characteristics.

更に、第4図の回路をモノリシック集積回路として実現
することは、バイアス回路という付加回路が大きな値の
りアクタンスを必要とするため、実際上不可能である。
Furthermore, it is practically impossible to realize the circuit of FIG. 4 as a monolithic integrated circuit because the additional circuitry called the bias circuit requires a large amount of current.

このように、ショットキーゲート電界効果トランジスタ
を使用しても、(1)正パルスを直接入力して駆動する
ことができない、(2)大きな値のリアクタンスを必要
とするバイアス回路という付加回路が必要なため、モノ
リシック集積回路化できない、(3)単一電源で動作さ
せることができないなどの問題があった。そのため、こ
の場合も、光通信用送信回路の高性能化小形軽量化が実
現できなかった。
In this way, even if a Schottky gate field effect transistor is used, (1) it cannot be driven by directly inputting a positive pulse, and (2) an additional circuit called a bias circuit that requires a large value of reactance is required. Therefore, there were problems such as the inability to form a monolithic integrated circuit and (3) inability to operate with a single power supply. Therefore, in this case as well, it has not been possible to achieve higher performance, smaller size, and lighter weight of the transmitting circuit for optical communication.

そこで、本発明は、上記した問題を解決して、(1)正
パルスを直接人力して駆動することができ、(2)付加
回路を一切必要とせず構成が簡単で、(3)単一電源で
動作させることができる、発光素子の高速駆動に適用で
きるモノリシック集積回路半導体装置を提供せんとする
ものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and (1) can drive the positive pulse directly by hand, (2) has a simple configuration without requiring any additional circuits, and (3) has a single It is an object of the present invention to provide a monolithic integrated circuit semiconductor device that can be operated using a power source and can be applied to high-speed driving of light emitting elements.

間頌点を解決するための手段 すなわち、本発明によるならば、ショットキーゲート電
界効果トランジスタと、該ショットキーゲート電界効果
トランジスタのドレイン電極に直列に接続された抵抗と
、前記ショットキーゲート電界効果トランジスタのソー
ス電極にアノードが接続されたショットキーバリアダイ
オードとが、半導体基板上にモノリシックに集積化され
て形成されていることを特徴とする半導体装置が提供さ
れる。
According to the invention, a Schottky gate field effect transistor, a resistor connected in series with the drain electrode of the Schottky gate field effect transistor, and a Schottky gate field effect transistor are provided. A semiconductor device is provided, characterized in that a Schottky barrier diode whose anode is connected to a source electrode of a transistor is monolithically integrated and formed on a semiconductor substrate.

庇月 以上のような半導体装置において、ショットキーゲート
電界効果トランジスタのソース電極にショットキーバリ
アダイオードのアノードが接続されているので、ショッ
トキーバリアダイオードのカソードとショットキーゲー
ト電界効果トランジスタのゲート電極とを同じ電位にす
ると、ショットキーバリアダイオードの順方向電位差だ
け、ショットキーゲート電界効果トランジスタのゲート
電極がソース電極より負電位となる。従って、ショット
キーゲート電界効果トランジスタがデプレッション形で
もエンハンスメント形でも確実の非導通状態に置くこと
ができる。一方、ショットキ−ゲート電界効果トランジ
スタのゲート電極に正パルスを印加するだけで、そのシ
ョットキーゲート電界効果トランジスタは導通状態にな
る。それ故、単一電源により動作させることができる。
In a semiconductor device such as the above, the anode of the Schottky barrier diode is connected to the source electrode of the Schottky gate field effect transistor, so the cathode of the Schottky barrier diode and the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor are connected to each other. When both are set to the same potential, the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor becomes more negative in potential than the source electrode by the forward potential difference of the Schottky barrier diode. Therefore, the Schottky gate field effect transistor can be placed in a reliable non-conducting state in both depletion mode and enhancement mode. On the other hand, simply applying a positive pulse to the gate electrode of a Schottky gate field effect transistor turns the Schottky gate field effect transistor into a conductive state. Therefore, it can be operated with a single power supply.

かくして、発光素子の両端を上記ショットキーゲート電
界効果トランジスタのドレイン電極とソース電極との間
に接続して、発光素子をシャントドライバ回路形式で駆
動すると、ショットキーゲート電界効果トランジスタの
ゲート電極に正パルスを印加するだけで、確実に且つ高
速で発光素子をオン・オフすることができる。
Thus, when both ends of the light emitting element are connected between the drain electrode and the source electrode of the Schottky gate field effect transistor and the light emitting element is driven in a shunt driver circuit format, a positive voltage is applied to the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor. By simply applying a pulse, the light emitting element can be turned on and off reliably and at high speed.

そして、ショットキーゲート電界効果トランジスタの特
性として、発光素子に蓄積された電荷を、ショットキー
ゲート電界効果トランジスタを通して放電させることが
できるので、ターンオフ時間の大幅な改善が可能となり
、超高速の光変調が実現できる。
As a characteristic of the Schottky gate field effect transistor, the charge accumulated in the light emitting element can be discharged through the Schottky gate field effect transistor, making it possible to significantly improve the turn-off time and enable ultra-high-speed optical modulation. can be realized.

朋例 以下、添付図面を参照して本発明による半導体装置の1
実施例を説明する。
Hereinafter, one example of a semiconductor device according to the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings.
An example will be explained.

第1図は、本発明の半導体装置の等何回略図であり、図
示の回路要素はすべて、同一の半導体基板上に集積化さ
れてモノリシック集積回路となされている。
FIG. 1 is a schematic diagram of a semiconductor device of the present invention, in which all of the circuit elements shown are integrated on the same semiconductor substrate to form a monolithic integrated circuit.

第1図において、参照番号20は、ショットキーゲート
電界効果トランジスタであり、そのソース電極には、シ
ョットキーバリアダイオード22のアノードが接続され
、そのショットキーバリアダイオード22のカソードは
、端子24に接続されている。
In FIG. 1, reference number 20 is a Schottky gate field effect transistor, the source electrode of which is connected to the anode of a Schottky barrier diode 22, and the cathode of the Schottky barrier diode 22 connected to a terminal 24. has been done.

一方、ショットキーゲート電界効果トランジスタ20の
ドレイン電極には、抵抗26の一端が接続され、その抵
抗の他端は、電源端子28に接続されている。
On the other hand, one end of a resistor 26 is connected to the drain electrode of the Schottky gate field effect transistor 20, and the other end of the resistor is connected to a power supply terminal 28.

そして、ショットキーゲート電界効果トランジスタのゲ
ート電極は、入力端子30に接続され、ドレイン電極と
ソース電極は、それぞれ負荷端子32及び34に接続さ
れている。
A gate electrode of the Schottky gate field effect transistor is connected to an input terminal 30, and a drain electrode and a source electrode are connected to load terminals 32 and 34, respectively.

第2図は、上述した第3図の半導体装置を発光素子のド
ライバ回路として使用した1例を示す回路図である。発
光ダイオードまたはレーデダイオードのような発光素子
36の両端が、負荷端子32及び34に接続され、電源
端子28は、正の電源38に接続され、端子24は接地
される。そして、正パルス信号は入力端子30に印加さ
れる。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which the semiconductor device shown in FIG. 3 described above is used as a driver circuit for a light emitting element. Both ends of a light emitting device 36, such as a light emitting diode or LED diode, are connected to load terminals 32 and 34, power terminal 28 is connected to a positive power source 38, and terminal 24 is grounded. The positive pulse signal is then applied to the input terminal 30.

ショットキーバリアダイオードの順方向導通電位差は、
通常、0.7■前後である。そこで、ショットキーゲー
ト電界効果トランジスタ20のスレッシホールド電圧v
thが約−0,5■程度になるように作成する。従って
、大電流駆動可能なデプレッション形ショットキーゲー
ト電界効果トランジスタとすることができる。
The forward conduction potential difference of a Schottky barrier diode is
Usually, it is around 0.7■. Therefore, the threshold voltage v of the Schottky gate field effect transistor 20
It is created so that th is about -0.5■. Therefore, a depletion type Schottky gate field effect transistor that can be driven with a large current can be obtained.

以上のような構成において、入力端子30への人力信号
パルスがローレベルすなわち接地電位にあるとき、ショ
ットキーバリアダイオード220カソードとショットキ
ーゲート電界効果トランジスタ20のゲート電極とが同
じ電位になり、ショットキーバリアダイオードの導通電
位差0.7■だけショットキーゲート電界効果トランジ
スタ20のゲート電極電位はソース電極電位より低くな
る。従って、ショットキーゲート電界効果トランジスタ
20のゲート電極のソース電極に対する電位は、ショッ
トキーゲート電界効果トランジスタ20のスレッシホー
ルド電圧−0,5■より更に低い一〇、7■となり、シ
ョットキーゲート電界効果トランジスタは、確実の非導
通状態に置かれる。その結果、発光素子30は駆動され
て発光する。
In the above configuration, when the human input signal pulse to the input terminal 30 is at a low level, that is, at ground potential, the cathode of the Schottky barrier diode 220 and the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor 20 are at the same potential, and the Schottky gate field effect transistor 20 has the same potential. The gate electrode potential of the Schottky gate field effect transistor 20 is lower than the source electrode potential by the conduction potential difference of the key barrier diode of 0.7 . Therefore, the potential of the gate electrode of the Schottky gate field effect transistor 20 with respect to the source electrode is 10,7■ which is even lower than the threshold voltage -0,5■ of the Schottky gate field effect transistor 20, and the Schottky gate electric field The effect transistor is placed in a positive non-conducting state. As a result, the light emitting element 30 is driven and emits light.

一方、入力端子30への入力信号パルスがハイレベルに
なって、ショットキーゲート電界効果トランジスタ20
のゲート電極電位がソース電極電位に対して正の電位ま
たは絶対値が0.5■より小さい負電位となれば、ショ
ットキーゲート電界効果トランジスタは、導通状態にな
る。その結果、発光素子36の端子間電圧は零となり、
また、発光素子36に蓄積した電荷はショットキーバリ
アダイオード20を介して迅速に放電し、発光素子36
は速やかに消光する。
On the other hand, the input signal pulse to the input terminal 30 becomes high level, and the Schottky gate field effect transistor 20
When the gate electrode potential becomes a positive potential or a negative potential whose absolute value is less than 0.5 .mu.m with respect to the source electrode potential, the Schottky gate field effect transistor becomes conductive. As a result, the voltage between the terminals of the light emitting element 36 becomes zero,
Further, the charge accumulated in the light emitting element 36 is quickly discharged via the Schottky barrier diode 20, and the charge accumulated in the light emitting element 36 is quickly discharged through the Schottky barrier diode 20.
quenches rapidly.

かくして、入力30に正パルスを印加するだけで、ショ
ットキーゲート電界効果トランジスタ20をオン・オフ
することができ、確実に且つ高速で発光素子36をオン
・オフすることができる。そして、入力30に印加され
る正パルスは、接地端子24に対する電位が問題になる
だけであるので、上記回路にあっては、回路の入力など
に付加回路を必要とせずに、通常使用されているパルス
信号と整合して、単一電源で動作することができる。ま
た、高いリアクタンスを有する素子も必要ないので、モ
ノリシック集積回路化が容易であり、且つ、小型軽量化
可能である。
Thus, by simply applying a positive pulse to the input 30, the Schottky gate field effect transistor 20 can be turned on and off, and the light emitting device 36 can be turned on and off reliably and at high speed. Since the positive pulse applied to the input 30 is only concerned with the potential with respect to the ground terminal 24, the above circuit can be used normally without requiring an additional circuit for the input of the circuit. It can be operated from a single power supply by matching the pulse signal that is available. Furthermore, since elements with high reactance are not required, it is easy to form a monolithic integrated circuit, and the circuit can be made smaller and lighter.

なお、ショットキーゲート電界効果トランジスタ20の
スレッシホールド電圧vthが−0,7■未満の場合は
、ショットキーバリアダイオード22は1つだけで、人
力30が接地電位のときに、ショットキーゲート電界効
果トランジスタ20を確実に非導通状態に置くことがで
きる。しかし、ショットキーゲート電界効果トランジス
タ20のスレッシホールド電圧vthが−0,7■より
深い場合は、そのスレッシホールド電圧により大きなバ
イアスが実現できるように、2以上のショットキーバリ
アダイオード22を同一方向に直列接続する。
Note that when the threshold voltage vth of the Schottky gate field effect transistor 20 is less than -0.7■, there is only one Schottky barrier diode 22, and when the human power 30 is at ground potential, the Schottky gate electric field The effect transistor 20 can be reliably placed in a non-conductive state. However, if the threshold voltage vth of the Schottky gate field effect transistor 20 is deeper than -0.7mm, two or more Schottky barrier diodes 22 are connected to the same transistor so that a larger bias can be realized by the threshold voltage. Connect in series in the direction.

また更に、電流ドライブ能力を必要とする場合にも、シ
ョットキーバリアダイオード22を2つ以上直列とし、
ショットキーゲート電界効果トランジスタ20のスレッ
シホールド電圧vthをさらに負に大きくすることによ
り実現できる。
Furthermore, when current drive capability is required, two or more Schottky barrier diodes 22 are connected in series,
This can be achieved by making the threshold voltage vth of the Schottky gate field effect transistor 20 even more negative.

なお、ショットキーバリアダイオード22の代わりに、
接合型ダイオードの使用も考えられるが、ダイオードの
接合容量などを考慮すると、ショットキーゲート電界効
果トランジスタの高速オン・オフのためには、ショット
キーバリアダイオードが好ましい。
Note that instead of the Schottky barrier diode 22,
Although it is possible to use a junction diode, in consideration of the junction capacitance of the diode, a Schottky barrier diode is preferable in order to quickly turn on and off the Schottky gate field effect transistor.

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明による半導体装
置は、発光ダイオ−νやレーザダイオードなどの発光素
子を高速でオン・オフして、超高速光変調動作が可能で
ある。
Effects of the Invention As is clear from the above description, the semiconductor device according to the present invention is capable of ultra-high-speed optical modulation operation by turning on and off light-emitting elements such as light-emitting diodes and laser diodes at high speed.

更に、本発明の半導体装置は、単一電源で動作し、通常
用いられる正パルスの信号と付加回路なしで整合がとれ
ると共に、大きなりアクタンスの素子も必要としないの
で、容易にモノリシック集積回路として小型軽量化する
ことができる。そして、本発明による半導体装置を実現
するモノリシック集積回路は、特別の素子がなく、ショ
ットキーゲート電界効果トランジスタと、ショットキー
バリアダイオードと、抵抗のみで構成されているので、
通常の製造プロセスにおいて、容易に歩留り良く作成出
来る。
Furthermore, the semiconductor device of the present invention operates with a single power supply, can be matched with normally used positive pulse signals without any additional circuitry, and does not require elements with large actance, so it can easily be used as a monolithic integrated circuit. It can be made smaller and lighter. The monolithic integrated circuit realizing the semiconductor device according to the present invention does not have any special elements and is composed only of a Schottky gate field effect transistor, a Schottky barrier diode, and a resistor.
It can be easily produced with good yield in a normal manufacturing process.

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

第1図は、本発明による半導体装置の1実施例の回路図
である。 第2図は、第1図の本発明による半導体装置を発光素子
ドライバ回路として使用した例を示す回路図である。 第3図は、従来の発光素子駆動回路の1例を示す回路図
である。 第4図は、ショットキーゲート電界効果トランジスタを
使用しての発光素子駆動回路の例を示す回路図である。 〔主な参照番号〕 1.2・・トランジスタ、3・・発光素子、4・・定電
流源、 7・・コンプリメンタリ−ドライバ、 10・・ショットキーゲート電界効果トランジスタ、1
2・・抵抗、14・・コンデンサ、 16・・インダクタ、
FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of a semiconductor device according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing an example in which the semiconductor device according to the invention shown in FIG. 1 is used as a light emitting element driver circuit. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional light emitting element drive circuit. FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a light emitting device driving circuit using a Schottky gate field effect transistor. [Main reference numbers] 1.2...transistor, 3...light emitting element, 4...constant current source, 7...complementary driver, 10...Schottky gate field effect transistor, 1
2...Resistor, 14...Capacitor, 16...Inductor,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ショットキーゲート電界効果トランジスタと、該
ショットキーゲート電界効果トランジスタのドレイン電
極に直列に接続された抵抗と、前記ショットキーゲート
電界効果トランジスタのソース電極にアノードが接続さ
れたショットキーバリアダイオードとが、半導体基板上
にモノリシックに集積化されて形成されていることを特
徴とする半導体装置。
(1) A Schottky gate field effect transistor, a resistor connected in series to the drain electrode of the Schottky gate field effect transistor, and a Schottky barrier diode whose anode is connected to the source electrode of the Schottky gate field effect transistor. What is claimed is: 1. A semiconductor device characterized in that these are monolithically integrated and formed on a semiconductor substrate.
(2)前記ショットキーゲート電界効果トランジスタは
、デプレッション形であることを特徴とする特許請求の
範囲第(1)項記載の半導体装置。(3)前記ショット
キーバリアダイオードは、1つまたは同一方向に直列接
続されて複数あることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項または第(2)項記載の半導体装置。
(2) The semiconductor device according to claim (1), wherein the Schottky gate field effect transistor is a depression type. (3) The Schottky barrier diode is one or more Schottky barrier diodes connected in series in the same direction.
The semiconductor device according to item 1) or item (2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033019A (en) * 2003-07-04 2005-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Light emitting module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033019A (en) * 2003-07-04 2005-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Light emitting module
US7026655B2 (en) 2003-07-04 2006-04-11 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light-transmitting module containing an driving device in a package

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