[發(fā)明專(zhuān)利]雙向異質(zhì)結(jié)化合物半導(dǎo)體保護(hù)裝置及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310436970.1
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103681658B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·A·塞爾瑟多;S·帕薩薩拉希;張書(shū)云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/02;H01L29/778;H01L21/82;H01L21/335
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 馮玉清

1.一種設(shè)備，包括：

多柵高電子遷移率晶體管（HEMT），包括漏極/源極、源極/漏極、第一耗盡模式（D-模式）柵極、第二D-模式柵極、第一增強(qiáng)模式（E-模式）柵極以及第二E-模式柵極，其中第一E-模式柵極布置在第一和第二D-模式柵極之間，其中第二E-模式柵極布置在第一E-模式柵極和第二D-模式柵極之間，其中漏極/源極和第一D-模式柵極電連接至第一終端，而且其中源極/漏極和第二D-模式柵極電連接至第二終端；

電連接在第一終端和二終端之間的配置成控制第二E-模式柵極的柵極電壓的正向傳導(dǎo)控制塊，其中正向傳導(dǎo)控制塊被配置成，在第一和第二終端之間的電壓差大于正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)使得第二E-模式柵極導(dǎo)通、并且反之根據(jù)第二終端的電壓來(lái)對(duì)第二E-模式柵極進(jìn)行偏置；以及

電連接在第一終端和第二終端之間的配置成控制第一E-模式柵極的柵極電壓的反向傳導(dǎo)控制塊，其中反向傳導(dǎo)控制塊被配置成，在所述電壓差小于反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)使得第一E-模式柵極在所述電壓差小于反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)導(dǎo)通、并且反之根據(jù)第一終端的電壓來(lái)對(duì)第一E-模式柵極進(jìn)行偏置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中正向傳導(dǎo)控制塊被配置成在所述電壓差為正但是小于正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)使得第二E-模式柵極截止，其中反向傳導(dǎo)控制塊被配置成在所述電壓差為負(fù)但是大于反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)使得第一E-模式柵極截止。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中正向傳導(dǎo)控制塊被配置成在所述電壓差小于正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)將第二E-模式柵極的電壓控制為大約等于第二終端的電壓，其中反向傳導(dǎo)控制塊被配置成在所述電壓差大于反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)將第一E-模式柵極控制為大約等于第一終端的電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中正向傳導(dǎo)控制塊包括連接在第二E-模式柵極和第二終端之間的第一限流電路以及連接在第一終端和第二E-模式柵極之間的正向觸發(fā)控制電路，其中正向觸發(fā)控制電路被配置成在所述電壓差大于正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)傳導(dǎo)正向觸發(fā)電流以便將第一激活電壓提供給第二E-模式柵極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中反向傳導(dǎo)控制塊包括連接在第一E-模式柵極和第一終端之間的第二限流電路以及連接在第二終端和第一E-模式柵極之間的反向觸發(fā)控制電路，其中反向觸發(fā)控制電路被配置成在所述電壓差小于反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)傳導(dǎo)反向觸發(fā)電流以便將第二激活電壓提供給第一E-模式柵極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中正向觸發(fā)電流的至少一部分被配置成在第一終端的電壓比第二終端的電壓高出正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)流經(jīng)第一限流電路，其中反向觸發(fā)電流的至少一部分被配置成在第二終端的電壓比第一終端的電壓高出反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓時(shí)流經(jīng)第二限流電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中第一限流電路包括第一電阻器，其中第二限流電路包括第二電阻器。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中正向觸發(fā)控制電路包括在第一終端和第二E-模式柵極之間串行電連接的一個(gè)或多個(gè)二極管，其中正向傳導(dǎo)控制塊的一個(gè)或多個(gè)二極管在第二終端的電壓超過(guò)第一終端的電壓時(shí)被反向偏置，其中反向觸發(fā)控制電路包括在第二終端和第一E-模式柵極之間串行電連接的一個(gè)或多個(gè)二極管，其中反向傳導(dǎo)控制塊的一個(gè)或多個(gè)二極管在第一終端的電壓超過(guò)第二終端的電壓時(shí)被反向偏置。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中正向觸發(fā)控制電路包括第一反向擊穿二極管和第一二極管，其中第一反向擊穿二極管包括電連接至第一終端的負(fù)極，其中第一二極管包括電連接至第二E-模式柵極的負(fù)極以及電連接至第一反向擊穿二極管的正極的正極，其中反向觸發(fā)控制電路包括第二反向擊穿二極管和第二二極管，其中第二反向擊穿二極管包括電連接至第二終端的負(fù)極，其中第二二極管包括電連接至第一E-模式柵極的負(fù)極以及電連接至第二反向擊穿二極管的正極的正極。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中第一和第二反向擊穿二極管包括與第一終端電連接的負(fù)極，其中第一二極管包括與E-模式柵極電連接的負(fù)極和與反向擊穿二極管的正極電連接的正極。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中正向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓和反向傳導(dǎo)觸發(fā)電壓具有不同的電壓幅值。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中多柵HEMT是假立方晶形高電子遷移率晶體管（pHEMT）。