[發明專利]化合物半導體電路應用中的瞬態過應力保護的裝置和方法

有效

• 申請號: 201710097800.3
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN107104102B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: S·帕薩薩拉希;J·A·塞爾瑟多
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H01L27/04
• 分類號: H01L27/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 歐陽帆

1.一種化合物半導體電路，包括：

第一節點；

第二節點；

電連接在所述第一節點和所述第二節點之間的化合物半導體保護鉗位器，其中所述化合物半導體保護鉗位器包括：

電阻器-電容器RC觸發網絡，被配置為檢測在第一節點和第二節點之間存在瞬態過應力事件，其中，所述RC觸發網絡被配置為響應于檢測到所述瞬態過應力事件而生成激活控制信號；

金屬-半導體場效應晶體管MESFET鉗位器，被配置為從所述RC觸發網絡接收所述激活控制信號，并基于所述激活控制信號而選擇性地激活所述第一節點和第二節點之間的放電路徑；

反向保護電路，所述反向保護電路包括響應于負極性瞬態過應力事件激活的肖特基柵極二極管結構；和

誤觸發保護電路，被配置為基于所述第一節點和所述第二節點之間的電壓差的低通濾波而產生低通濾波電壓，其中，誤觸發保護電路基于低通濾波電壓而產生誤觸發保護信號，并且其中所述MESFET鉗位器還被配置為基于所述誤觸發保護信號而選擇性地激活所述第一節點和所述第二節點之間的放電路徑，

其中，所述化合物半導體保護鉗位器實現為沒有任何p型注入區。

2.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，其中，所述MESFET鉗位器包括增強模式、即E模式高電子遷移率晶體管HEMT，其中所述E模式HEMT包括被配置為接收所述激活控制信號的柵極，電連接到第二節點的漏極，以及電連接到第一節點的源極。

3.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，其中，所述MESFET鉗位器包括串聯電連接的耗盡模式、即D模式HEMT和一個或多個肖特基柵極二極管，其中所述D模式HEMT包括被配置為接收所述激活控制信號的柵極，電連接到所述第二節點的漏極，以及經由所述一個或多個肖特基柵極二極管電連接到所述第一節點的源極。

4.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，其中，所述MESFET鉗位器包括多柵極HEMT，所述多柵極HEMT包括第一耗盡模式、即D模式柵極，第二D模式柵極，位于第一和第二D模式柵極之間的增強模式、即E模式柵極，其中，所述E模式柵極被配置為從所述RC觸發網絡接收所述激活控制信號。

5.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，其中，所述RC觸發網絡響應于正極性瞬態過應力事件而產生所述激活控制信號，該正極性瞬態過應力事件相對于所述第一節點的電壓增加所述第二節點的電壓，并且其中所述負極性瞬態過應力事件相對于第一節點的電壓降低第二節點的電壓。

6.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，其中所述誤觸發保護電路包括晶體管，所述晶體管產生相對于流過MESFET鉗位器的電流變化的鏡像電流，其中所述誤觸發保護電路被配置為通過基于鏡像電流提供反饋來控制MESFET鉗位器的放電路徑被激活的持續時間。

7.根據權利要求1所述的化合物半導體電路，還包括由化合物半導體保護鉗位器保護的高頻功能電路，其中所述高頻功能電路包括如下中的至少一個：功率放大器，低噪聲放大器，壓控振蕩器，混頻器，調諧器，諧振器，衰減器，或開關。