[發明專利]復合型半導體器件

有效

• 申請號: 201380045525.0
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN104604133B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 大島賢史
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08;H01L21/822;H01L21/8236;H01L27/04;H01L27/088
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及復合型半導體器件，特別涉及包括串聯連接的常導通型(normally-on-type)晶體管和常截止型(normally-off-type)晶體管的復合型半導體器件。

背景技術

在現在的半導體器件中主要使用的Si(硅)類的場效應晶體管是常截止型的。常截止型場效應晶體管是，在柵極－源極間施加了正電壓時導通，在柵極－源極間沒有施加正電壓時不導通的晶體管。

此外，因為具有高耐壓、低損失、高速開關、高溫動作等特征而不斷被深化實用化研究的GaN(氮化鎵)類、SiC(碳化硅)的場效應晶體管是常導通型的。常導通型場效應晶體管具有負的閾值電壓，在柵極－源極間電壓低于閾值電壓時不導通，在柵極－源極間電壓高于閾值電壓時導通。

當在半導體器件中使用這樣的常導通型場效應晶體管時，產生不能夠使用現有的柵極驅動電路等的各種問題。于是，提出將常導通型的第一場效應晶體管和常截止型的第二場效應晶體管串聯連接，構成常截止型的復合型半導體器件的方案。

例如，在專利文獻1中公開了，作為這樣的復合型半導體器件，為了防止常截止型的第二場效應晶體管的漏極－源極間電壓比耐壓高，第二場效應晶體管成為雪崩狀態而發生破壞，而在第二場效應晶體管的漏極－源極間連接穩壓二極管，將漏極－源極間電壓限制為耐壓以下的電壓。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006－324839號公報

非專利文獻

非專利文獻1：[Stability?and?performance?analysis?of?a?SiC-based?cascode?switch?and?an?alternative?solution],Ralf?Siemieniec,Microelectronics?Reliability,Volume?52,Issue?3,March?2012,Pages509-518.

發明內容

發明要解決的問題

但是，在上述專利文獻1中，存在因為第一場效應晶體管關斷時第二場效應晶體管的電荷脫逸，控制變得不穩定的問題(參照非專利文獻1)。

于是，本發明的目的在于提供一種能夠抑制常截止型晶體管的破壞和控制不穩定的復合型半導體器件。

用于解決問題的技術方案

為了達成上述目的，本發明的一個方式的復合型半導體器件包括串聯連接的常導通型的第一晶體管和常截止型的第二晶體管，該復合型半導體器件的特征在于：選擇滿足(1)式的上述第二晶體管，

Coss>CdsVdsVbr-Cds-Cgs---(1),]]>

其中，Coss：上述第二晶體管的輸出電容，Cds：上述第一晶體管的漏極－源極間電容，Cgs：上述第一晶體管的柵極－源極間電容，Vds：電源電壓，Vbr：上述第二晶體管的擊穿電壓。

此外，本發明的另一方式的復合型半導體器件包括串聯連接的常導通型的第一晶體管和常截止型的第二晶體管，該復合型半導體器件的特征在于：選擇滿足(2)式的上述第二晶體管，