[发明专利]复合型半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及复合型半导体器件，特别涉及包括串联连接的常导通型(normally-on-type)晶体管和常截止型(normally-off-type)晶体管的复合型半导体器件。

背景技术

在现在的半导体器件中主要使用的Si(硅)类的场效应晶体管是常截止型的。常截止型场效应晶体管是，在栅极－源极间施加了正电压时导通，在栅极－源极间没有施加正电压时不导通的晶体管。

此外，因为具有高耐压、低损失、高速开关、高温动作等特征而不断被深化实用化研究的GaN(氮化镓)类、SiC(碳化硅)的场效应晶体管是常导通型的。常导通型场效应晶体管具有负的阈值电压，在栅极－源极间电压低于阈值电压时不导通，在栅极－源极间电压高于阈值电压时导通。

当在半导体器件中使用这样的常导通型场效应晶体管时，产生不能够使用现有的栅极驱动电路等的各种问题。于是，提出将常导通型的第一场效应晶体管和常截止型的第二场效应晶体管串联连接，构成常截止型的复合型半导体器件的方案。

例如，在专利文献1中公开了，作为这样的复合型半导体器件，为了防止常截止型的第二场效应晶体管的漏极－源极间电压比耐压高，第二场效应晶体管成为雪崩状态而发生破坏，而在第二场效应晶体管的漏极－源极间连接稳压二极管，将漏极－源极间电压限制为耐压以下的电压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－324839号公报

非专利文献

非专利文献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.

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述专利文献1中，存在因为第一场效应晶体管关断时第二场效应晶体管的电荷脱逸，控制变得不稳定的问题(参照非专利文献1)。

于是，本发明的目的在于提供一种能够抑制常截止型晶体管的破坏和控制不稳定的复合型半导体器件。

用于解决问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一个方式的复合型半导体器件包括串联连接的常导通型的第一晶体管和常截止型的第二晶体管，该复合型半导体器件的特征在于：选择满足(1)式的上述第二晶体管，

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

其中，Coss：上述第二晶体管的输出电容，Cds：上述第一晶体管的漏极－源极间电容，Cgs：上述第一晶体管的栅极－源极间电容，Vds：电源电压，Vbr：上述第二晶体管的击穿电压。

此外，本发明的另一方式的复合型半导体器件包括串联连接的常导通型的第一晶体管和常截止型的第二晶体管，该复合型半导体器件的特征在于：选择满足(2)式的上述第二晶体管，