200807867 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於電子學,詳言之,有關於組態成在第一 截止頻率之上操作的電晶體裝置。 ' 【先前技術】 電晶體爲大部分電子電路的基礎,這些電子電路舉例 Φ 而言爲放大器、過濾器、振盪器、邏輯閘、切換電路、記 憶體裝置、可編程邏輯陣列、及閘陣列。電晶體應用於最 簡單的放大器或振盪器到最複雜的數位電腦中。積體電路 其實就是從半導體材料單晶片建造成之電晶體陣列與其他 構件。這些電子電路應用於許多電子系統中,如各種通訊 與雷達系統之發送器與接收器中。 電晶體爲可放大輸入信號以產生較高功率的輸出信號 之裝置。電晶體有多種不同的電晶體種類,如雙極性接面 • 電晶體(B JT )、接面場效電晶體(JFET )、金屬氧化物 半導體場效電晶體(MOSFETS )、異接面雙極性電晶體 (HBT )、及高電子遷移率電晶體(HEMT )。這些電晶 體種類的每一個具有獨特的操作特性,並且可根據這些操 作特性針對特定應用選擇。這些電晶體種類的每一個係以 類似方式模型化,使它們具有由截止頻率或最大頻率所限 制之操作頻寬,其中電晶體的輸出增益低於一。 希望系統能提供更寬的操作頻寬之需求驅使電晶體以 更高載波頻率操作,如微波頻率(小於1微米的波長)或 -5- 200807867 (2) 毫米頻率(小於1毫米的波長)。然而,由於截止頻率與 由電晶體的實際周邊而定的本質電容有關,常見的作法爲 減少電晶體的大小以增加其截止頻率以及最大化操作頻 率。然而,電晶體尺寸的減少限制其功率輸出的能力。因 ^ 此,欲達到系統層級功率要求,相對於僅需要單一較大電 ' 晶體的設計,需結合較小周邊電晶體,但需付出增加電路 覆蓋面積與DC功率之代價。 【發明內容】 在本發明的一觀點中,一種組態電晶體裝置以在電晶 體裝置的第一截止頻率之上操作之方法。該方法包含針對 與該電晶體裝置關連的電晶體選擇希望的操作頻率範圍及 希望的輸出功率、分析相位速度不匹配對複數個不同大小 的電晶體之總增益的影響、以及評估該複數個不同尺寸的 電晶體之主要與次要增益區域。該方法進一步包含根據該 φ 相位速度不匹配之分析以及該主要與該次要增益區域的該 評估來選擇一電晶體,其之大小提供在或接近該希望的操 作頻率範圍之該希望的輸出功率。 在本發明的另一觀點中,提供一種在電晶體裝置的至 少一電晶體之第一截止頻率之上操作該電晶體裝置之方 法。該方法包含基底、設置在該基底上的第一端子、設置 在該基底上的第二端子、以及設置在該基底上並在該第一 端子與該第二端子之間的控制端子,與該第一端子、該控 制端子、及該第二端子的至少其中之一關連的實際尺寸係 -6- 200807867 (3) 組態成提供該至少一電晶體的主要增益區域之預定的第一 頻率截止以及該至少一電晶體的預定次要增益區域及其關 聯的預定的次要頻率截止的至少其中之一。 在本發明的又一觀點中,提供一種具有至少一電晶體 * 的電晶體裝置。該至少一電晶體裝置包含基底、設置在基 ' 底上的源極端子、設置在該基底上的汲極端子、以及設置 在該基底上並在該源極端子與該汲極端子之間的閘極端 φ 子。變更與汲極端子關連的尺寸以調整該至少一電晶體之 主要增益區域的第一頻率截止、該至少一電晶體之次要增 益區域、及該至少一電晶體之次要頻率截止的至少其中之 【實施方式】 本發明有關於組態成在與電晶體裝置中的一或更多電 晶體關連之典型第一截止頻率上的頻率操作之電晶體裝 置。電晶體裝置在此定義爲包含組態成操作爲功能電路之 一或更多電晶體。電晶體裝置可包含具有一或更多電晶體 之各種不同的電路種類。例如,電晶體裝置可爲從單一電 晶體或多個電晶體形成的放大器(如功率放大器裝置、低 雜訊放大器裝置),並可應用在發送器及/或接收器中以 及各種其他電子系統中。發送器及/或接收器可應用在通 訊系統中以提供較高載波頻率,以允許較高資料率通訊信 號的調變,以增加通訊頻寬。發送器及/或接收器亦可應 用在雷達系統中。在雷達系統中,電晶體裝置能夠以較高 -7- (4) (4)200807867 頻率操作可使實體上小但電性上大的孔徑收縮,以形成小 光束寬度來改善追蹤解析度。 與電晶體裝置關連的電晶體可爲,例如,BJT、 JFET、MOSFET、HBT、及HEMT。第一截止頻率爲電晶 體的增益降到零分貝(dB )增益點的頻率點。例如,針對 某些電晶體,如B JT與HBT,此點係稱爲F ( t ),其爲 零dB電流增益點。針對其他種類的電晶體,如jFET、 MOSFET、及HEMT,此點稱爲FMax,其爲零dB功率增 益點。 本發明利用新的電晶體模型,其將與在實質上高頻率 操作電晶體有關連的相位速度不匹配納入考量。典型的電 晶體模型假設給定的信號均勻地分佈在構件之間,例如 JFET、MOSFET、及HEMT之閘極、源極、汲極,以及例 如BJT及HBT之基極、射極、及集極。然而,在高頻 率,給定信號會傳播並且在電晶體裝置的不同處可有不同 値’因爲信號的波長接近電晶體的寬度。此外,典型的電 晶體模型假設無法在第一截止頻率之上的頻率使用電晶 體。本發明可利用超出第一頻率截止點的次要增益區域來 放大發送及/或接收信號。次要增益區域爲在比電晶體的 典型第一截止頻率更大之頻率具有正增益之操作頻寬區 域。此外,提供組態電晶體尺寸之方法,以調諧給定之次 要增益區域,或延伸電晶體之主要或正常增益區域的第一 頻率截止點。主要或正常增益區域爲第一截止頻率前之電 晶體的典型操作頻寬。 -8 - (5) (5)200807867 本發明適用於製造在單石微波積體電路(MMIC )上 的毫米波(MMW)以及次MMW應用,並且可提供高效能 以及高功率收發器電子。本發明提供在次要增益區域操作 較大的電晶體,而非無效率地結合較小電晶體以達成類似 的功率,因而可達成較高的效能與較高的輸出功率,同時 具有比使用在主要增益區域中操作的一群較小的電晶體更 小的MMIC覆蓋面積。 第1圖顯示根據本發明之一觀點的用於在第一截止頻 率上操作電晶體裝置1 2之系統1 〇的區塊圖。電晶體裝置 1 2包含一或更多電晶體,組態成接收輸入信號,其具有在 與電晶體裝置12中的一或更多電晶體關聯之第一截止頻 率以上的頻率,並且提供輸出信號,其係在第一截止頻率 以上的頻率之輸入信號的放大版本。系統1 0可包含非必 要的信號來源1 4,其提供在與電晶體裝置1 2中的一或更 多電晶體關聯之第一截止頻率以上的頻率之輸入信號。此 信號來源14可在電晶體裝置12本地或遠端。藉由評估與 形成電晶體裝置12之一或更多電晶體關聯的相位速度不 匹配,並且變更電晶體的大小來調諧電晶體操作於希望的 頻帶內,來組態一或更多電晶體。. 這可藉由評估與一或更多電晶體關聯的相位速度不匹 配,並且組態一或更多電晶體之尺寸以調諧一或更多電晶 體,以延伸第一截止頻率來達成。替代地,這可藉由評估 與一或更多電晶體關聯的相位速度不匹配,並且利用一或 更多電晶體的次要增益區域來達成。次要增益區域爲在比 -9 - 200807867 電晶體的第一截止頻率更大的頻率具有正增益的操作頻寬 區域。電晶體裝置具有複數個次要增益區域,超出電晶體 裝置之主要操作增益區域的零dB增益頻率截止點,各次 要增益區域具有關連的次要截止頻率。此外,藉由變更電 晶體的尺寸以從其次要增益區域調整頻率頻寬,而可調諧 次要增益區域。 如上述,本發明利用將與在實質上高頻率操作電晶體 關聯的相位速度不匹配納入考量之新的電晶體模型。已知 與電晶體端子關連的所有平行耦合線支援準橫向電磁波 (TEM )操作模式,其具有偶與奇模性質,並且可在各模 式激發下提取與測量偶模特徵阻抗以及奇模特徵阻抗 Z。。,以評估合成特徵阻抗。偶模相位速度v pe以及奇模 相位速度V P。以及總特徵阻抗Z。可以下列方式加以評 估: V « —丄 等式1 等式2 等式3 V——厂1
P〇 取 +2C 其中 CDS爲汲極至源極電容、CGS爲閘極至源極電 容、CGD爲閘極至汲極電容、z〇e爲偶模特徵阻抗、以及 Z。。爲奇模特徵阻抗。 亦已知可藉由判斷電晶體之正常多極裝置跨導乘以相 -10- (7) 200807867 位速度不匹配向量來模型化電晶體的增益(G)。於下提 供一範例增益等式(等式4 ),其係針對形成在砷化鎵 (GaAs)基底上的HEMT電晶體,該電晶體具有介電質常 數ε r = 12.9、有效介電質常數ε eff = 9·0、裝置寬度 1000/zm、及裝置gm極爲5與80 GHz。
等式4 可從等式4得知,若y pe等於v p。,則等式4的相位 速度不匹配部分變成一,並且相位速度不影響電晶體的總 增益。然而,如等式1與2所示,奇模相位速度等式中的 額外項CGD顯示相位速度對於電晶體增益的影響在現實中 無法被消滅但僅可藉由降低閘極至汲極電容而加以減輕。 此外,裝置的寬度影響相位速度不匹配向量。因此,可藉 由變更電晶體的寬度以及變更閛極至汲極電容CGD來調諧 相位速度不匹配向量。另外,應可理解到每次項[插入第7 頁最後一行的等式前半段]=2 π N時,相位速度不匹配向 量會導致增益振盪,其中ω =2 Trf,f爲電晶體的頻率、W 爲電晶體的寬度、及N爲從0到〇〇之整數,使得電晶體可 具有在第一截止頻率上的複數個可用的次要增益區域。另 外,可能希望藉由根據頻率調整閘極至汲極電容與寬度來 減輕速度不匹配向量的影響’以提供項[註:插入第8頁 第6行的符號]<〇·5,以最大化第一截止頻率。一般而言, -11 - (8) (8)200807867 等式4可以下列等式代表: f -/af」——ϊ-V ^
l+e ' I,珈J
G ~-_I 2 等式5 其中 A等於電晶體之純量增益(gm)或項,以及
2 爲相位速度不匹配向量或項。 第2圖顯示具有第4圖中所示的增益響應之一範例 HEMT電晶體之增益對頻率的圖30。無相位速度不匹配之 影響的HEMT電晶體之增益響應(G)之理論曲線32係以 延伸超過80 GHz的第一截止頻率顯示。考量到相位速度 不匹配之影響的HEMT電晶體之增益響應(G)的實際曲 線3 4在由第一曲線3 6所示之主要增益區域中具有約4 5 GHz的典型第一截止頻率(如零dB以上)。然而,增益 響應(G )的實際曲線3 4亦包含由第二曲線3 8所示之次 要增益區域。因此,可在HEMT電晶體之第一截止頻率上 的頻率之次要增益區域中操作HEMT電晶體。亦可理解到 等式4中所示的相位速度不匹配向量爲振盪項,使得次要 增益區域會隨頻率重覆或振盪。 第3圖顯示第一範例HEMT電晶體裝置以及大於第一 HEMT電晶體裝置之第二範例HEMT電晶體的增益對頻率 之圖50。第一增益對頻率曲線52與第一電晶體裝置關 聯,以及第二增益對頻率曲線54與第二電晶體裝置關 -12- 200807867 (9) 聯。第一電晶體裝置包含四個堆疊的具有約100微米之寬 度以及約.15微米的長度之HEMT。如第5圖中所示,第 一電晶體具有比第二電晶體的第一截止頻率更高的第一截 止頻率。例如,第二電晶體具有在主要增益區域之約5 0 ' GHz的第一截止頻率,同時在主要增益區域之第一電晶體 的第一截止頻率大於80 GHz。然而,第二電晶體具有從 約65 GHz至約80 GHz的第二增益區域,其具有大於在這 φ 些頻率之第一電晶體的主要增益區域的增益。可進一步理 解到第二電晶體可提供實質上大於第一電晶體之功率。例 如,在某些應用中,將需要許多較小的電晶體群集在一起 以提供一大電晶體之實質上相同的功率。因此,利用群集 在一起之較小電晶體的電路(如MMIC )之覆蓋面積會大 於一或更多較大的電晶體。因此,藉由使用第二較大電晶 體之第二增益區域之一,可將第二較大電晶體用在具有較 小覆蓋面積尺寸且需要比較小的電晶體群所能提供之更高 φ 的功率與更高的頻率之應用中。 第4圖顯示根據本發明之一觀點的HEMT電晶體70 的上平面圖。此HEMT電晶體包含與閘極端子74 (或汲 極端子)間隔一距離80之汲極端子72(或第一端子)’ 以及與閘極端子74間隔一距離82之源極端子76 (或第二 端子)。電晶體70以及汲極端子72、閘極端子74、及源 極端子76的指狀物具有與電晶體70關聯的長度W。汲極 端子72、閘極端子74、及源極端子76係從導電材料形 成,例如貢獻與電晶體70關聯的電容之金屬。 -13- 200807867 (10) 第5圖顯示電晶體70沿虛線A-A的剖面圖。源極端 子76可經由基底82接地,其並未顯示於第5圖中。汲極 端子72、閘極端子74 '及源極端子76設置在基底82 上。如第5圖中所示,電容CDS形成在汲極端子72與源 ' 極端子76之間、電容CGS形成在閘極端子74與源極端子 • 76之間、及電容CGD形成在閘極端子74與汲極端子72之 間。 ^ 第4圖顯示可以複數個裝置尺寸可調諧單元78來模 型化電晶體70’可變更可調諧單元78以調整電晶體的主 要增益區域及/或次要增益區域。如上述,可藉由調整 CGD,例如,藉由變更閘極與汲極間的距離80及/或變更 電晶體的寬度W ’可變更相位速度不匹配對於電晶體的第 一截止頻率之影響。因此,藉由變更閘極至汲極電容CGD 或變更電晶體的寬度W’可延伸與主要增益區域關聯的電 晶體之典型的第一截止頻率及/或可將一或更多關聯的次 φ 要增益區域調諧至比第一截止頻率更大之希望的頻率範 圍。 可理解到電晶體70可爲BJT或HBT,其中第一端子 爲集極端子、第二端子爲射極端子、及控制端子爲基極端 子,使得藉由變更基極至集極電容或變更電晶體的寬度 W,可延伸與主要增益區域關聯的電晶體之典型的第一截 止頻率及/或可將一或更多關聯的次要增益區域調諧至比 第一截止頻率更大之希望的頻率範圍。 第6-9圖顯示根據本發明的各種觀點之多種不同電晶 -14- 200807867 (11) 體組態。第6圖顯示具有寬度(w)與長度(1)之典型電 晶體組態100。電晶體組態100包含設置在基底(SUB ) 上之汲極端子(D)、閘極端子(G)、及源極端子 (S )。汲極端子與源極端子具有類似的大小與面積,汲 * 極端子與源極端子之每一個與閘極端子間隔一距離D。源 " 極端子係接地,使電晶體1 00組態成操作爲放大器。提供 RF輸入信號(RFIN )至閘極作爲輸入以及RF輸出信號 φ ( RFOUT )作爲電晶體的輸出,使得在給定頻率範圍 11?〇111爲8^1>1之放大的版本。 應理解到若電晶體的寬度(W )係選擇爲與輸入頻率 關聯的1/4波長,則電晶體100以幾乎理想阻抗變壓器作 動。因此,電晶體可組態成放大器裝置而無需阻抗匹配網 路。這允許當電晶體1 〇〇組態成在一或更多次要增益區域 中操作時,提供具有減少的電路覆蓋面積(或晶粒面積) 之放大器。 Φ 替代地,電晶體1 00可在另一電晶體裝置中實施並在 高於與主要增益區域關聯的第一截止頻率之一或更多次要 增益區域之頻率操作。可理解到可調諧電晶體以增加第一 截止頻率或藉由變更寬度及/或閘極至汲極電容CGD來變 更一或更多次要增益區域與關聯的次要截止頻率。 第7圖顯示根據本發明之一觀點的第一經變更電晶體 組態1 1 〇。此第一經變更電晶體組態11 0包含與第6圖之 典型電晶體組態1 00類似的構件。然而,第一經變更電晶 體組態1 1 0相對於閘極端子與源極端子間的距離D2增加 -15- (12) (12)200807867 閘極端子與汲極端子間的距離D 1,使得D 1 > D2。閘極端 子與汲極端子間的距離增加會令電晶體1 1 0相對於電晶體 100之閘極至汲極電容減少,其會減輕等式5中之相位速 度不匹配向量的影響。這可增加電晶體110的主要增益區 域之第一截止頻率,以及增加與電晶體110之一或更多次 要增益區域關聯的次要截止頻率。 可理解到亦可減少汲極端子的厚度以減輕電晶體110 之閘極至汲極電容。可進一步理解到相對於閘極端子與源 極端子間的距離D2可減少閘極端子與汲極端子間的距離 D 1,以依照希望的應用來調諧或位移主要增益區域的頻率 範圍或一或更多次要增益區域與關聯的截止頻率。 第8圖顯示根據本發明之一觀點的第二經變更電晶體 組態120。此第二經變更電晶體組態12 0包含與第6圖之 典型電晶體組態1 〇〇類似的構件。然而,第二經變更電晶 體組態1 20提供汲極端子,在第一端上之閘極端子與汲極 端子間具有距離D3,此距離D3與在第二端之閘極端子與 汲極端子間的距離D4不同,使得D3 > D4,因而提供大 致上呈錐形的汲極端子。閘極端子與源極端子間的距離 D5可與距離D3或距離D4相同或不同。電晶體120在低 頻中正常操作,但在較高頻率提供比典型電晶體組態1 〇〇 更低的閘極至汲極電容,原因在於汲極端子之錐形形狀。 可調整汲極端子之逐漸變細的量,以調諧電晶體之主要增 益區域的第一截止頻率,以及調諧次要增益區域與關聯的 次要截止頻率。可理解到雖然於二維中顯示汲極端子之逐 -16- (13) (13)200807867 漸變細,此逐漸變細可爲三維的,使汲極端子之厚度可在 某些部分相對於其他部分減少。 第9圖顯示根據本發明之一觀點的第三經變更電晶體 組態1 3 0。此第三經變更電晶體組態1 3 0包含與第6圖之 典型電晶體組態1 〇〇類似的構件。然而,第三經變更電晶 體組態130提供波狀汲極端子132,其具有複數個波狀開 口以減輕電晶體1 3 0的閘極至汲極電容。開口的大小可依 特定應用與希望的效能作調整,以提供希望的減少之閘極 至汲極電容。另外,可選擇開口的大小與頻率以調整或調 諧電晶體130之主要增益區域的第一截止頻率,並且調諧 次要增益區域與關聯的次要截止頻率。 可理解到第7-9圖中所示的範例僅爲經變更電晶體組 態的數個範例,使得可思量到依照本發明之對於電晶體組 態的許多不同之變更。另外,可利用閘極至汲極間隔、端 子厚度、錐形汲極端子、以及波狀汲極端子組合來變更閘 極至汲極電容,並因而變更相位速度不匹配向量對於電晶 體的總增益之影響。 雖第1-9圖以及等式1-5中所示的這些範例係參照 HEMT、JFET、及MOSFET電晶體種類敘述,本發明可應 用於模型化與調諧其他電晶體種類,如BJT與HBT,可藉 由變更電晶體尺寸來影響與基極、射極、集極關聯的電容 以及個別的BJT與HBT之寬度來達成調諧。詳言之,:6几 或HBT之基極至集極電容比擬HEMT、JFET、及MOSFET 之閘極至汲極電容,使得可藉由調整BJT或HBT之寬度 •17- (14) (14)200807867 與基極至集極電容來變更相位速度不匹配。 有鑑於上述結構與功能特徵,參照第1 0與1 1圖可更 佳理解根據本發明的各種觀點之方法。雖然爲了說明簡 單,以序列執行的方式顯示並描述第1 0與1 1圖之方法, 可了解並且理解到本發明不限於所述的順序,根據本發 明,某些觀點可以不同的順序發生及/或與在此所示及所 述不同之其他觀點同時發生。此外,並非需要所有所述的 特徵來實施根據本發明之一觀點的一方法。 第1 0圖顯示根據本發明之一觀點的組態電晶體裝置 以在第一截止頻率上操作的方法。此方法從2 0 0開始。在 2〇〇,針對與電晶體裝置關聯的一或更多電晶體選擇希望 的操作頻率範圍與希望的輸出功率。在210,針對各種大 小的一或更多電晶體分析相位速度不匹配對於總電晶體增 益的影響。例如,藉由針對一或更多電晶體評估等式5以 及藉由分析與電晶體之增益響應關聯的主要增益區域及次 要增益區域,來分析相位速度不匹配對於總電晶體增益的 影響。在220,選擇提供在或接近希望的操作頻率範圍中 之希望的輸出功率的電晶體大小。此方法接著進至230。 在23 0,若有必要,可變更一或更多電晶體尺寸以將 電晶體的主要或次要增益區域調諧至希望的操作頻率範 圍。例如,可利用各種不同的技術來變更閘極至汲極電容 或基極至集極電容,如參照第7-9圖所述與所示的那些。 另外,可變更電晶體的寬度以調諧主要或次要增益區域。 此方法接著進至250,以判斷是否變更提供了可接受的結 -18- (15) (15)200807867 果。若變更並未提供可接受的結果(否),則方法重覆 23 0與240,直到變更提供可接受的結果。可理解到若無 法達成可接受的結果,可選擇新的電晶體。若變更提供了 可接受的結果(是),則此方法進至260。 在260,以具有選定之電晶體大小及變更的電晶體尺 寸之一或更多電晶體來製造電晶體裝置。電晶體裝置可例 如爲一或更多放大器、一或更多VCO,例如通訊系統,如 行動通訊系統、雷達系統、或成像系統、或具有一或更多 發送器及/或接收器之應用其他電晶體之系統。在270,在 希望的操作頻率範圍以及希望的輸出功率測試電晶體裝 置。 第11圖顯示根據本發明之一觀點的在第一截止頻率 上操作電晶體裝置的方法。在3 00,在位於電晶體裝置之 一或更多電晶體的次要增益區域中之頻率提供輸入信號至 電晶體裝置。在3 1 0,提供爲輸入信號之放大版本的輸出 信號,此輸出信號在電晶體裝置之一或更多電晶體的次要 增益區域中之頻率。 第12圖顯示根據本發明之一觀點的發送器以及接收 器系統3 50。系統3 5 0包含J個電晶體裝置,其中J爲大 於或等於一之整數。系統3 5 0係可操作以在高於系統3 5 〇 中利用的J個電晶體裝置的一或更多電晶體之第一截止頻 率之頻率發送並接收信號。例如,可在利用於一或更多發 送器(如高功率放大器)中或一或更多接收器(如低雜訊 放大器)中之一或更多放大器中利用一或更多電晶體。可 -19- (16) (16)200807867 將一或更多電晶體利用於一或更多VCO中,用來控制與 系統350關聯的時序,如傳輸時序或取樣時序以及系統 3 50之處理功能。系統3 50提供具有高於關聯的輸出電晶 體之第一截止頻率之頻率的L個輸出信號,以及接收具有 高於關聯的輸入電晶體之第一截止頻率之頻率的K個輸出 信號,其中K與L爲大於或等於一的整數,使得κ與L 爲相等或不等,以及進一步等於或不等於j。 系統3 5 0可例如爲通訊系統,如行動通訊系統、雷達 系統、或成像系統。可對齊、間隔設置、在次要增益區域 操作複數個電晶體,以提供更高頻率與更高功率輸出信 號,同時利用比較小的電晶體群提供類似的輸出功率所需 者之更小的覆蓋面積或晶粒面積。 上述爲本發明的範例。當然,爲了描述本發明,不可 能描述每一個可想像到的構件或方法組合,但此技藝中具 通常知識者將認知到可有本發明之許多進一步的組合與變 更。因此,本發明意圖涵蓋落入所附之申請專利範圍的精 神與範疇內的所有此些修改、變更、及變化。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據本發明之一觀點的用於在第一截止頻 率上操作電晶體裝 第2圖顯示一範例HEMT電晶體之有及沒有相位速度 匹配之預測的電晶體裝置增益對頻率的圖。 第3圖顯示根據本發明之一觀點的第一範例HEMT電 -20- (17) (17)200807867 晶體裝置以及第二範例HEMT電晶體之增益對頻率之圖。 第4圖顯示根據本發明之一觀點的HEMT電晶體的上 平面圖。 第5圖顯示第4圖之電晶體沿虛線A-A的剖面圖。 第6圖顯示根據本發明之一觀點的典型電晶體組態。 第7圖顯示根據本發明之一觀點的第一變更的電晶體 組態。 第8圖顯示根據本發明之一觀點的第二變更的電晶體 組態。 第9圖顯示根據本發明之一觀點的第三變更的電晶體 組態。 第1 〇圖顯示根據本發明之一觀點的組態電晶體裝置 以在第一截止頻率上操作的方法。 第11圖顯示根據本發明之一觀點的在第一截止頻率 上操作電晶體裝置的方法·。 第1 2圖顯示根據本發明之一觀點的發送器以及接收 器系統。 【主要元件符號說明】 1 〇:系統 1 2 :電晶體裝置 1 4 :信號來源 30 :圖 3 2 :理論曲線 -21 - (18) (18)200807867 34 :實際曲線 3 6 :第一曲線 3 8 :第二曲線 50 :圖 52 :第一增益對頻率曲線 54 :第二增益對頻率曲線 70 :電晶體 72 :汲極端子 74 :閘極端子 76 :源極端子 78 :裝置尺寸可調諧單元 80 、 82 :距離 82 :基底 1〇〇 :電晶體組態 110:第一經變更電晶體組態 1 20 :第二經變更電晶體組態 1 3 0 :第三經變更電晶體組態 132 :波狀汲極端子 3 5 0 :發送器以及接收器系統 -22-