采用耗尽模式GaN基FET的串叠电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102694013A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102694013A(43)申请公布日2012.09.26(21)申请号201210189604.6H03K19/094(2006.01)(22)申请日2008.03.20H03K19/0952(2006.01)(30)优先权数据11/725,7602007.03.20US(62)分案原申请数据200880009064.02008.03.20(71)申请人电力集成公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人迈克尔·墨菲(74)专利代理机构北京北翔知识产权代理有限公司11285代理人杨勇郑建晖(51)Int.Cl.H01L29/20(2006.01)H01L29/66(2006.01)H01L29/778(2006.01)H01L27/06(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图55页(54)发明名称采用耗尽模式GaN基FET的串叠电路(57)摘要一种电路包括输入漏极节点、输入源极节点和输入栅极节点。该电路还包括III族氮化物耗尽模式FET，其具有源极、漏极和栅极，其中，耗尽模式FET的栅极联接到使耗尽模式FET保持在其导通状态的电势。另外，该电路还包括增强模式FET，其具有源极、漏极和栅极。耗尽模式FET的源极串联联接到增强模式FET的漏极。耗尽模式FET的漏极用作输入漏极节点，增强模式FET的源极用作输入源极节点，并且增强模式FET的栅极用作输入栅极节点。CN1026943ACN102694013A权利要求书1/2页1.一种电路，包括：输入漏极节点、输入源极节点和输入栅极节点；具有源极、漏极和栅极的耗尽模式FET，其中，所述耗尽模式FET是具有大于约100V的额定电压的高压FET，其中，所述耗尽模式FET的栅极联接到使所述耗尽模式FET保持在其导通状态的电势；具有源极、漏极和栅极的增强模式FET，其中，所述增强模式FET是硅基器件或者GaAs基器件，并且其中，所述耗尽模式FET的所述源极串联联接到所述增强模式FET的所述漏极，并且其中，所述耗尽模式FET的所述漏极用作所述输入漏极节点，所述增强模式FET的所述源极用作所述输入源极节点，并且所述增强模式FET的所述栅极用作所述输入栅极节点。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述耗尽模式FET是III族氮化物耗尽模式FET。3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述III族氮化物包括GaN。4.根据权利要求2所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模式FET包括：衬底；设置在所述衬底的上方的第一有源层；设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层之间产生二维电子气层；设置在所述第二有源层上的快闪层；以及设置在所述快闪层上的源极接触、栅极接触和漏极接触。5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述第一有源层包含GaN并且所述第二有源层包含III族氮化物半导体材料。6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述第二有源层包含AlxGa1-xN，其中0<X<1。7.根据权利要求5所述的电路，其中，所述第二有源层选自由AlGaN、AlInN和AlInGaN组成的组。8.根据权利要求4所述的电路，还包括设置在所述衬底和所述第一有源层之间的成核层。9.根据权利要求4所述的电路，其中，所述快闪层包含金属Al。10.根据权利要求4所述的电路，其中，所述快闪层包含金属Ga。11.根据权利要求4所述的电路，其中，所述快闪层是形成自然氧化物层的退火的快闪层。12.根据权利要求4所述的电路，其中，所述第二有源层和所述快闪层包括形成在其内的第一凹进部和第二凹进部，并且所述源极接触和所述漏极接触分别设置在所述第一凹进部和所述第二凹进部中。13.根据权利要求2所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模式FET包括：衬底；设置在所述衬底的上方的第一有源层；设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层之间产生二维电子气层；2CN102694013A权利要求书2/2页形成在所述第二有源层的上方的AlN层；以及设置在所述AlN层的上方的源极接触、栅极接触和漏极接触。14.根据权利要求2所述的电路，其中，所述III族氮化物耗尽模式FET包括：衬底；设置在所述衬底的上方的第一有源层；设置在所述第一有源层上的第二有源层，所述第二有源层具有比所述第一有源层高的带隙以使得在所述第一有源层和所述第二有源层之间产生二维电子气层，其中所述第二有源层包括形成在其内的第一凹进部和第二凹进部；分别设置在所述第一凹进部和所述第二凹进部中的源极接触和漏极接触；以及设置在所述第二有