[發明專利]采用耗盡模式GaN基FET的串疊電路

有效

• 申請號: 201210189604.6
• 申請日: 2008-03-20
• 公開（公告）號: CN102694013A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 邁克爾·墨菲
• 申請（專利權）人: 電力集成公司
• 主分類號: H01L29/20
• 分類號: H01L29/20;H01L29/66;H01L29/778;H01L27/06;H03K19/094;H03K19/0952
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

1.一種電路，包括：

輸入漏極節點、輸入源極節點和輸入柵極節點；

具有源極、漏極和柵極的耗盡模式FET，其中，所述耗盡模式FET是具有大于約100V的額定電壓的高壓FET，

其中，所述耗盡模式FET的柵極聯接到使所述耗盡模式FET保持在其導通狀態的電勢；

具有源極、漏極和柵極的增強模式FET，其中，所述增強模式FET是硅基器件或者GaAs基器件，并且其中，所述耗盡模式FET的所述源極串聯聯接到所述增強模式FET的所述漏極，并且

其中，所述耗盡模式FET的所述漏極用作所述輸入漏極節點，所述增強模式FET的所述源極用作所述輸入源極節點，并且所述增強模式FET的所述柵極用作所述輸入柵極節點。

2.根據權利要求1所述的電路，其中，所述耗盡模式FET是III族氮化物耗盡模式FET。

3.根據權利要求2所述的電路，其中，所述III族氮化物包括GaN。

4.根據權利要求2所述的電路，其中，所述III族氮化物耗盡模式FET包括：

襯底；

設置在所述襯底的上方的第一有源層；

設置在所述第一有源層上的第二有源層，所述第二有源層具有比所述第一有源層高的帶隙以使得在所述第一有源層和所述第二有源層之間產生二維電子氣層；

設置在所述第二有源層上的快閃層；以及

設置在所述快閃層上的源極接觸、柵極接觸和漏極接觸。

5.根據權利要求4所述的電路，其中，所述第一有源層包含GaN并且所述第二有源層包含III族氮化物半導體材料。

6.根據權利要求5所述的電路，其中，所述第二有源層包含Al_xGa_1-xN，其中0<X<1。

7.根據權利要求5所述的電路，其中，所述第二有源層選自由AlGaN、AlInN和AlInGaN組成的組。

8.根據權利要求4所述的電路，還包括設置在所述襯底和所述第一有源層之間的成核層。

9.根據權利要求4所述的電路，其中，所述快閃層包含金屬Al。

10.根據權利要求4所述的電路，其中，所述快閃層包含金屬Ga。

11.根據權利要求4所述的電路，其中，所述快閃層是形成自然氧化物層的退火的快閃層。

12.根據權利要求4所述的電路，其中，所述第二有源層和所述快閃層包括形成在其內的第一凹進部和第二凹進部，并且所述源極接觸和所述漏極接觸分別設置在所述第一凹進部和所述第二凹進部中。

13.根據權利要求2所述的電路，其中，所述III族氮化物耗盡模式FET包括：

襯底；

設置在所述襯底的上方的第一有源層；

設置在所述第一有源層上的第二有源層，所述第二有源層具有比所述第一有源層高的帶隙以使得在所述第一有源層和所述第二有源層之間產生二維電子氣層；

形成在所述第二有源層的上方的AlN層；以及

設置在所述AlN層的上方的源極接觸、柵極接觸和漏極接觸。

14.根據權利要求2所述的電路，其中，所述III族氮化物耗盡模式FET包括：

襯底；

設置在所述襯底的上方的第一有源層；

設置在所述第一有源層上的第二有源層，所述第二有源層具有比所述第一有源層高的帶隙以使得在所述第一有源層和所述第二有源層之間產生二維電子氣層，其中所述第二有源層包括形成在其內的第一凹進部和第二凹進部；

分別設置在所述第一凹進部和所述第二凹進部中的源極接觸和漏極接觸；以及

設置在所述第二有源層的上方的柵極電極。

15.根據權利要求2所述的電路，其中，所述耗盡模式FET具有二維高遷移率溝道，該二維高遷移率溝道將載流子限制在III族氮化物層和肖特基層之間的界面區域。

16.根據權利要求1－15中任一權利要求所述的電路，其中，所述增強模式FET具有約20V的額定電壓。