含双栅增强型HEMT器件的集成系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102857202102857202B(45)授权公告日2014.12.03(21)申请号201210367567.3(56)对比文件JP特开2007-242746A,2007.09.20,全文.(22)申请日2012.09.28WO2011/100304A1,2011.08.18,全文.(73)专利权人中国科学院苏州纳米技术与纳米CN102427086A,2012.04.25,全文.仿生研究所岳远征.高K栅介质AlGaN/GaNMOS-HEMT器地址215125江苏省苏州市工业园区独墅湖件研究.《万方学位论文》.2012,1-129.高校区若水路398号审查员万洋(72)发明人于国浩蔡勇张宝顺(74)专利代理机构北京华夏博通专利事务所(普通合伙)11264代理人孙东风王锋(51)Int.Cl.H03K17/56(2006.01)H01L29/423(2006.01)H01L29/778(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称含双栅增强型HEMT器件的集成系统(57)摘要一种含双栅增强型HEMT器件的集成系统，包括基座以及安装在基座上的双栅四端III族氮化物增强型HEMT器件，该器件包括异质结构以及通过异质结构中的二维电子气形成电连接的源、漏极，该异质结构包括：设置于源、漏极之间的第一半导体，形成于第一半导体表面的第二半导体，设于第二半导体表面的主栅，形成于第二半导体和主栅表面的介质层，设于介质层表面的顶栅；以及，用于使主、顶栅实现同步信号控制的分压补偿电路等，前述电路包括串联和/或并联设置在分别与源极和主、顶栅电连接的各基座接出端之间的分立电容和/或分立电阻。本发明可以对增强型HEMT器件中的“电流崩塌效应”进行有效控制，并可以将双栅电极四端器件等同于三端器件应用于集成系统中。CN102857202BCN102857BCN102857202B权利要求书1/2页1.一种含双栅增强型HEMT器件的集成系统，包括：基座(30)，以及，封装在基座(30)上的双栅四端Ⅲ族氮化物增强型HEMT器件，包括异质结构以及通过异质结构中的二维电子气(2DEG)形成电连接的源极(12)与漏极(11)，其中，所述异质结构包括：第一半导体(13)，其设置于源极(12)和漏极(11)之间，第二半导体(14)，其形成于第一半导体(13)表面，并具有宽于第一半导体(13)的带隙，且第二半导体(14)表面设有主栅(16)，所述主栅(16)位于源极(12)与漏极(11)之间靠近源极(12)一侧，并与第二半导体(14)形成金属-半导体接触，介质层(17)，其形成于第二半导体(14)和主栅(16)表面，并设置在源极(12)与漏极(11)之间，且介质层(17)表面设有顶栅(18)，所述顶栅(18)对主栅(16)形成全覆盖，且至少所述顶栅(18)的一侧边缘部向漏极(11)或源极(12)方向延伸设定长度距离；所述源极(12)、漏极(11)、主栅(16)和顶栅(18)分别与分布在基座(30)上的复数个基座接出端电连接；其特征在于，它还包括：用于使所述主栅(16)和顶栅(18)实现同步信号控制的分压补偿电路，所述分压补偿电路包括串联和/或并联设置在分别与源极(12)、主栅(16)和顶栅(18)电连接的各基座接出端之间的电容和/或电阻。2.根据权利要求1所述的含双栅增强型HEMT器件的集成系统，其特征在于，所述分压补偿电路包括：并联设置在与源极(12)连接的基座接出端和与主栅(16)连接的基座接出端之间的至少一第一电容(28)和/或至少一第一电阻(26)，并联设置于与主栅(16)连接的基座接出端和与顶栅(18)连接的基座接出端之间的至少一第二电容(29)和/或至少一第二电阻(27)。3.根据权利要求2所述的含双栅增强型HEMT器件的集成系统，其特征在于，所述源极(12)、主栅(16)和顶栅(18)分别与一第一基座接出端(31)、一第四基座接出端(34)及一第三基座接出端(33)电连接，第一电容(28)和第一电阻(26)并联设于第一基座接出端(31)与第四基座接出端(34)之间，所述第二电容(29)和第二电阻(27)并联设于第四基座接出端(34)及第三基座接出端(33)之间。4.根据权利要求2-3中任一项所述的含双栅增强型HEMT器件的集成系统，其特征在于，所述第一电容(28)、第二电容(29)、第一电阻(26)和第二电阻(27)均采用分立器件。5.根据权利要求1-3中任一项所述的含双栅增强型HEMT器件的集成系统，其特征在于，所述源极(12)和漏极(11)分别与电源的低电位和高电位连接。6.根据权利要求1-3中任一项所述的含