[發(fā)明專利]一種硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810818998.4 | 申請日： | 2018-07-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109033620B | 公開（公告）日： | 2023-08-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉查理 | 申請（專利權(quán)）人： | 劉查理 |
| 主分類號(hào)： | G06F30/36 | 分類號(hào)： | G06F30/36 |
| 代理公司： | 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260 | 代理人： | 張歡勇 |
| 地址： | 美國亞利桑那州斯科*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 襯底 gan 半導(dǎo)體 共源共柵 器件 設(shè)計(jì) 方法 | ||
1.一種硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：
利用高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件和低壓器件構(gòu)成硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的基本結(jié)構(gòu)，將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的漏極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極，柵極與低壓器件的源極連接作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極且接地電，源極與低壓器件的漏極連接，將低壓器件的柵極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的柵極；
將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的硅基板接地電；
將低壓器件的閾值電壓設(shè)計(jì)為3V～10V；
在硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件上并聯(lián)高壓二極管，將高壓二極管的負(fù)極和正極分別與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極和源極連接，高壓二極管的正極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極之間還串聯(lián)有低壓二極管，低壓二極管的正極與高壓二極管的正極連接，負(fù)極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極連接；
設(shè)計(jì)低壓器件漏極與源極之間的電容的值，由于高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的源極與低壓器件的漏極連接處的電壓Vm的值應(yīng)滿足：Vm的值高于高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的夾斷電壓Vp的絕對值且不高于低壓硅器件的擊穿電壓Vbd的值，并且Vm的值可用下式表示：
Vm≈Vds·Cds_GaN/(Cds_GaN+Cds)式(1)式(1)中，Vds表示硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件漏極與源極之間的電壓，Cds_GaN表示硅襯底GaN漏極與源極之間的電容，Cds表示低壓器件漏極與源極之間的電容，因此根據(jù)已知的Vp、Vbd、Vds、Cds_GaN的值，即可計(jì)算出Cds的值。
2.一種硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：
利用高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件和低壓器件構(gòu)成硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的基本結(jié)構(gòu)，將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的漏極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極，柵極與低壓器件的源極連接作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極且接地電，源極與低壓器件的漏極連接，將低壓器件的柵極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的柵極；
將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的硅基板接地電；
將低壓器件的閾值電壓設(shè)計(jì)為3V～10V；
在硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件上并聯(lián)高壓二極管，將高壓二極管的負(fù)極和正極分別與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極和源極連接，高壓二極管的正極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極之間還串聯(lián)有低壓二極管，低壓二極管的正極與高壓二極管的正極連接，負(fù)極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極連接；
在低壓器件上并聯(lián)電容，電容的兩端分別與低壓器件的漏極和源極連接。
3.一種硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：
利用高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件和低壓器件構(gòu)成硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的基本結(jié)構(gòu)，將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的漏極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極，柵極與低壓器件的源極連接作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極且接地電，源極與低壓器件的漏極連接，將低壓器件的柵極作為硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的柵極；
將高壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件的硅基板接地電；
將低壓器件的閾值電壓設(shè)計(jì)為3V～10V；
在硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件上并聯(lián)高壓二極管，將高壓二極管的負(fù)極和正極分別與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的漏極和源極連接，高壓二極管的正極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極之間還串聯(lián)有低壓二極管，低壓二極管的正極與高壓二極管的正極連接，負(fù)極與硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的源極連接；
在低壓器件上并聯(lián)穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和正極分別與低壓器件的漏極和源極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述低壓器件采用低壓硅器件或者低壓硅襯底GaN半導(dǎo)體器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅襯底GaN半導(dǎo)體共源共柵器件的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：當(dāng)?shù)蛪浩骷捎玫蛪汗杵骷r(shí)，低壓硅器件的閾值電壓設(shè)計(jì)通過改變低壓硅器件柵極下面通道的參雜濃度和/或增加?xùn)艠OSiO2層的厚度實(shí)現(xiàn)。
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