[发明专利]半导体器件和驱动系统有效
申请号: | 201410344683.2 | 申请日: | 2014-07-18 |
公开(公告)号: | CN104300962B | 公开(公告)日: | 2018-12-07 |
发明(设计)人: | 深海郁夫 | 申请(专利权)人: | 瑞萨电子株式会社 |
主分类号: | H03K19/094 | 分类号: | H03K19/094 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 李兰;孙志湧 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 驱动 系统 | ||
1.一种半导体器件,包括:
输出晶体管,所述输出晶体管具有与电源连接的第一端子和与输出端子连接的第二端子,所述输出端子与负载连接;
驱动电路,所述驱动电路被配置为响应于控制信号驱动所述输出晶体管的栅极;
短路MOS晶体管,所述短路MOS晶体管具有与所述输出端子连接的源极并且被配置为响应于所述控制信号操作;
第一开关器件,所述第一开关器件被连接在所述短路MOS晶体管的漏极和所述输出晶体管的控制端子之间;以及
控制电路,
其中,所述短路MOS晶体管被形成在与所述电源连接的半导体衬底上,
其中,所述第一开关器件包括:
第一半导体区域,所述第一半导体区域被形成在所述半导体衬底中;
第一扩散层,所述第一扩散层被形成在所述第一半导体区域中,并且与所述输出晶体管的所述控制端子连接;以及
第二扩散层,所述第二扩散层被形成在所述第一半导体区域中,并且与所述短路MOS晶体管的所述漏极连接,
其中,所述第一开关器件基于所述第一半导体区域的电压被导通或者截止,
其中,控制电路被形成为响应于所述控制信号控制所述第一半导体区域的电压,并且
其中,所述控制电路包括:
负载电阻,所述负载电阻被连接在所述输出端子和连接节点之间,所述连接节点与所述第一半导体区域连接;和
第二开关器件,所述第二开关器件被连接在所述连接节点和接地端子之间,并且被配置为响应于所述控制信号来导通或者截止。
2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一开关器件被形成为耗尽型N沟道MOS晶体管。
3.根据权利要求2所述的半导体器件,其中,所述第一半导体区域的导电类型是P型,
其中,所述第一扩散层和所述第二扩散层的导电类型是N型,
其中,所述第一开关器件进一步包括栅电极,所述栅电极被提供为与所述第一半导体区域中的所述第一扩散层和所述第二扩散层之间的区域相对,并且
其中,所述栅电极和所述第二扩散层与所述短路MOS晶体管的所述漏极连接。
4.根据权利要求3所述的半导体器件,其中,当所述控制信号处于第一电平时所述驱动电路驱动所述输出晶体管的所述控制端子,并且当所述控制信号处于第二电平时停止所述输出晶体管的所述控制端子的驱动,
其中,所述短路MOS晶体管当所述控制信号处于所述第一电平时被截止,并且当所述控制信号处于所述第二电平时被导通,并且
其中,当所述控制信号处于所述第一电平时,所述控制电路控制所述第一半导体区域的电压以与所述输出端子的电压一致,并且当所述控制信号处于所述第二电平时,将所述第一半导体区域的电压控制为接地电压。
5.根据权利要求1所述的半导体器件,进一步包括:
二极管,所述二极管与在所述连接节点和所述接地端子之间的所述第二开关器件串联连接,以防止电流从所述接地端子流到所述连接节点。
6.根据权利要求5所述的半导体器件,其中,所述二极管包括:
P型半导体区域,所述P型半导体区域被形成在绝缘层上,所述绝缘层被形成在所述半导体衬底的表面上;和
N型半导体区域,所述N型半导体区域被形成在所述绝缘层上,并且与所述P型半导体区域连接。
7.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一开关器件被形成为结型FET。
8.根据权利要求7所述的半导体器件,其中,所述第一开关器件进一步包括:
P型的第二半导体区域,所述P型的第二半导体区域被形成在所述半导体衬底上;和
第三扩散层,所述第三扩散层被形成在所述第一半导体区域上,
其中,所述第一半导体区域被形成在所述第二半导体区域内部,
其中,所述第一半导体区域为N型,
其中,所述第一扩散层和所述第三扩散层为N型,并且所述第二扩散层为P型,并且
其中,所述控制电路响应于所述控制信号控制所述第三扩散层的电压。
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