[發(fā)明專利]用于功率放大器的具有多個基極臺面和功率級的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單位單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780086929.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN110301048B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶耿名;楊斌;李夏;M·米蘭達(dá)·科巴蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/66;H01L29/737;H01L29/08;H01L29/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;郭星

一種異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單位單元可以包括化合物半導(dǎo)體襯底(502)。異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單元包括在化合物半導(dǎo)體襯底上的多個基極臺面(514、512和544、542)?；鶚O臺面包括在化合物半導(dǎo)體襯底上的集電極區(qū)域(514，544)和在集電極區(qū)域上的基極區(qū)域(512，542)。異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單元還包括在每個基極臺面上的單發(fā)射極臺面(520，550)。在集電極基極結(jié)處生成的熱量(HS)可以被更有效地耗散。在基極臺面之間，設(shè)置有集電極接觸件(CC)或電介質(zhì)。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2017年2月22日提交的題為“NOVEL HETEROJUNCTION BIPOLARTRANSISTOR STRUCTURE”的美國臨時專利申請No.62/462,280的權(quán)益，其公開內(nèi)容明確地通過引用整體并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及化合物半導(dǎo)體器件，并且更具體地涉及用于功率放大器的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單位單元(unit cell)和功率級。

背景技術(shù)

無線通信系統(tǒng)中的無線設(shè)備(例如，蜂窩電話或智能電話)可以包括用于發(fā)射和接收針對雙向通信的數(shù)據(jù)的射頻(RF)收發(fā)器。移動RF收發(fā)器可以包括用于數(shù)據(jù)發(fā)射的發(fā)射部分和用于數(shù)據(jù)接收的接收部分。對于數(shù)據(jù)發(fā)射，發(fā)射部分可以用數(shù)據(jù)調(diào)制RF載波信號以獲取調(diào)制的RF信號，放大調(diào)制的RF信號以獲取具有適當(dāng)輸出功率電平的放大的RF信號，并且經(jīng)由天線向基站發(fā)射放大的RF信號。對于數(shù)據(jù)接收，接收部分可以經(jīng)由天線獲取接收的RF信號，并且可以放大和處理接收的RF信號以恢復(fù)由基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。

移動RF收發(fā)器的發(fā)射部分可以放大和發(fā)射通信信號。發(fā)射部分可以包括用于放大和發(fā)射通信信號的一個或多個電路。放大器電路可以包括一個或多個放大器級，放大器級可以具有一個或多個驅(qū)動器級和一個或多個功率放大器級。每個放大器級包括以各種方式配置為放大通信信號的一個或多個晶體管。被配置為放大通信信號的晶體管通常被選擇為在基本上更高的頻率下操作以支持通信增強，諸如載波聚合。這些晶體管通常使用化合物半導(dǎo)體晶體管來實現(xiàn)，諸如雙極結(jié)型晶體管(BJT)、異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)等。

移動RF收發(fā)器中的載波聚合的實現(xiàn)使得無線載波能夠通過同時使用針對單個通信流的多個頻率來最大化可用帶寬。雖然向最終用戶提供了增加的數(shù)據(jù)量，但是載波聚合的成功實現(xiàn)使移動RF收發(fā)器中的功率放大器的熱功率規(guī)范復(fù)雜化。這些熱功率規(guī)范進(jìn)一步復(fù)雜，因為RF功率放大器通常不使用CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝制造。而是，RF功率放大器通常使用列III和列V(III-V)或列II和列IV(II-VI)化合物半導(dǎo)體材料制造，這些材料通常表現(xiàn)出差的導(dǎo)熱能力。因此，難以滿足諸如基于異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的功率放大器等III-V或II-VI化合物半導(dǎo)體器件中的熱功率規(guī)范。

襯底襯底襯底襯底襯底襯底襯底襯底襯底

附圖說明

圖1示出了半導(dǎo)體晶片的透視圖。

圖2示出了管芯的橫截面視圖。

圖3示出了示例性無線設(shè)備的框圖。

圖4A和4B示出了具有遭受差的散熱的雙發(fā)射極結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的俯視圖和橫截面視圖。

圖5A和5B示出了根據(jù)本公開的各方面的具有改善的熱穩(wěn)定性的單發(fā)射極結(jié)構(gòu)的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的橫截面視圖和俯視圖。

圖6示出了根據(jù)本公開的各方面的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)功率放大器的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單位單元。

圖7示出了根據(jù)本公開的其他方面的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)功率放大器的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管單位單元。

圖8示出了根據(jù)本公開的各方面的制造異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)單位單元的方法