[发明专利]Ⅲ族氮化物器件和电路

权利要求书

1.一种III-N族基高电子迁移率晶体管(HEMT)，其包括：

一系列III-N族层，所述一系列III-N族层形成2DEG沟道；

栅电极，所述栅电极位于栅区中的所述一系列III-N族层的第一侧上；

场板，所述场板与所述栅电极电连接并通过电绝缘体与所述III-N族层隔开；以及

地连接，所述地连接电连接于所述场板和所述栅电极，从而形成连接栅极的接地场板。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其中，

所述一系列III-N族层包括至少三个III-N族层，所述三个III-N族层中的各个层具有不同的组成。

3.根据权利要求2所述的晶体管，其中，

所述各个层中的至少一个层为AlN。

4.根据权利要求2或3所述的晶体管，其中，

所述2DEG沟道是第一2DEG沟道，所述一系列III-N族层在该一系列III-N族层的沟道III-N族层中形成该第一2DEG沟道，并且，第二2DEG沟道位于所述一系列III-N族层中并平行于所述第一2DEG沟道。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，还包括：

栅绝缘层，所述栅绝缘层位于所述一系列III-N族层的所述第一侧上并且位于所述栅电极和所述一系列III-N族层之间。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，在所述栅区域中的所述一系列III-N族层中包括栅极凹进部，并且所述栅电极的至少一部分位于所述栅极凹进部内。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，

所述场板具有多个部分，该多个部分中的各部分相对于所述一系列III-N族层具有不同的距离。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，

所述地连接是导电层，所述导电层具有的横向展幅大于所述晶体管的横向展幅。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，

所述场板是倾斜场板。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管，其中，

所述晶体管是耗尽型晶体管。

11.一种用于操作根据前述权利要求中的任一项所述的晶体管的操作方法，包括：

偏置所述晶体管的源电极和所述晶体管的栅电极，其中，在所述偏置期间，与不具备所述连接栅极的接地场板的类似晶体管相比，将所述晶体管的输入和输出之间的电容最小化。

12.一种电路，其包括：

根据权利要求1-10中任一项所述的晶体管，其中所述晶体管是耗尽型晶体管；以及

低电压增强型晶体管，其中所述耗尽型晶体管的源极与所述增强型晶体管的漏极电连接。

13.根据权利要求12所述的电路，其中，

所述增强型晶体管的源极接地。

14.一种组件，其包括：

根据权利要求12或13所述的电路；以及

衬底，其中所述衬底包括用作所述地连接的导电层，所述耗尽型晶体管和所述增强型晶体管被附接到所述衬底，并且所述增强型晶体管的源电极被电连接至所述地连接。

15.根据权利要求14所述的组件，其中：

所述增强型晶体管是垂直器件；并且

所述耗尽型晶体管是横向器件。

16.根据权利要求15所述的组件，其中，

在所述增强型晶体管和所述衬底之间具有绝缘层，所述绝缘层将所述增强型晶体管与所述衬底电隔离。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的组件，其中：

所述增强型晶体管是垂直器件，该垂直器件具有位于所述晶体管的一系列III-N族层一侧上的所述漏电极和栅电极、以及位于所述一系列层的相反侧上的源电极，并且所述增强型晶体管的所述源电极直接安装在所述衬底的所述地连接上。