[發明專利]可變柵極場效應晶體管以及包含它的電氣和電子設備

有效

• 申請號: 201110165308.8
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102290438A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 金鉉卓;金俸準
• 申請（專利權）人: 韓國電子通信研究院
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772;H03K17/687
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李芳華

1.一種可變柵極場效應晶體管(FET)，包括：

FET；知

柵極控制器件，其附著到所述FET的表面或發熱部分并且連接到所述FET的柵極端子，從而變更柵極端子的電壓，

其中所述FET的源極和漏極之間的溝道電流由所述柵極控制器件來控制，當所述FET的溫度增加到預定溫度以上時，所述柵極控制器件變更柵極端子的電壓。

2.如權利要求1所述的可變柵極FET，其中所述柵極控制器件包括金屬-絕緣體相變(MIT)器件，其在臨界溫度處產生突變的MIT。

3.如權利要求2所述的可變柵極FET，其中所述MIT器件包括MIT膜和接觸所述MIT膜的兩個電極膜，所述MIT膜在臨界溫度處產生突變的MIT，并且

其中所述MIT器件具有堆疊型結構，其中至少兩個電極膜在所述MIT膜插入其中的情況下堆疊起來，或者所述MIT器件具有水平型結構，其中至少兩個電極膜布置在所述MIT膜的兩側。

4.如權利要求2所述的可變柵極FET，其中所述MIT器件包括MIT膜和接觸所述MIT膜的兩個電極膜，所述MIT膜在臨界溫度處產生突變的MIT，并且

其中作為所述兩個電極膜中的一個的第一電極膜連接到所述柵極端子，而作為所述兩個電極膜中的另一個的第二電極膜連接到控制電壓源和地中的一個。

5.如權利要求4所述的可變柵極FET，其中當所述FET的溫度增加到臨界溫度之處或以上時，所述MIT膜從絕緣體轉變為金屬，并且來自所述控制電壓源的電壓和地電壓中的一個被施加到所述柵極端子。

6.如權利要求4所述的可變柵極FET，其中所述FET具有連接到驅動電壓源的漏極端子、連接到驅動器件的源極端子、和共同連接到柵極電壓源和所述MIT器件的所述柵極端子。

7.如權利要求2所述的可變柵極FET，其中所述MIT器件包括MIT膜和接觸所述MIT膜的兩個電極膜，所述MIT膜在臨界溫度處產生突變的MIT，并且

其中所述MIT膜由VO₂構成。

8.如權利要求1所述的可變柵極FET，其中所述柵極控制器件包括熱敏電阻器，其電阻隨著溫度的增加而減小。

9.如權利要求8所述的可變柵極FET，其中所述熱敏電阻器具有兩個端子，其中的一個連接到所述柵極端子，而另一個端子連接到控制電壓源和地中的一個。

10.如權利要求1所述的可變柵極FET，其中所述FET是N型或P型，并且

其中所述FET能夠包括絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和金屬氧化物半導體(MOS)晶體管中的一個。

11.如權利要求1所述的可變柵極FET，其中所述FET和所述柵極控制器件封裝到一個芯片中。

12.如權利要求1所述的可變柵極FET，還包括用于傳導在所述FET中產生的熱量的熱傳導介質，

其中所述FET和所述柵極控制器件被單獨封裝并裝配在一起，以通過所述熱傳導介質傳導熱量。

13.一種電氣和電子設備，包括：

驅動器件；和

至少一個如權利要求1所述的可變柵極FET，用于控制供應給所述驅動器件的電流。

14.如權利要求1?3所述的設備，其中所述柵極控制器件包括MIT器件，其在臨界溫度處產生突變的MIT。

15.如權利要求14所述的設備，其中所述柵極控制器件包括MIT膜和接觸所述MIT膜的兩個電極膜組成，在所述MIT膜中在臨界溫度處產生突變的MIT，并且

其中作為所述兩個電極膜中的一個的第一電極膜連接到所述柵極端子，而作為所述兩個電極膜中的另一個的第二電極膜連接到控制電壓源和地中的一個。

16.如權利要求15所述的設備，其中所述FET具有連接到驅動電壓源的漏極端子、連接到驅動器件的源極端子、和共同連接到柵極電壓源和所述MIT器件的所述柵極端子。

17.如權利要求13所述的設備，其中所述柵極控制器件包括熱敏電阻器，其電阻隨著溫度的增加而減小。

18.如權利要求17所述的設備，其中所述熱敏電阻器具有兩個端子，其中的一個連接到所述柵極端子，而另一個端子連接到控制電壓源和地中的一個。