[发明专利]多指FET中的热管理

说明书

本公开涉及多指FET中的热管理。本公开通过提供多栅指FET布置而在多栅指场效应晶体管(FET)中解决热问题，其中多个栅指之间的相应距离沿着器件被调制，使得在器件的中间或朝向器件的中间的栅指之间的距离大于在器件的边缘或朝向器件的边缘的栅指之间的距离。通过在位于在器件的中间或朝向器件的中间的栅指之间设置更大的距离，然后获得改进的热管理性能，并且器件作为整体保持比其他情况更冷，这是与器件寿命相关的改进。

技术领域

本公开涉及用于管理多栅指场效应晶体管(FET)中的发热的技术，其在一些示例中可以用于高功率RF放大的目的。在一些示例中，热管理通过根据器件中栅指的位置调制栅指之间的距离来获得。

背景技术

多栅指场效应晶体管(FET)经常用于RF功率放大器应用。它们通常包括平行细长“指-状”电极，其在基板中形成的并排交替漏极和源极区域之间形成的各种通道区域上延伸。通常，3、5或7个并联栅指包含在单个器件中，并且指示之间的间隔通常固定为相同，或者可替换地可以在两个值之间从指向间隔到跨越器件的间隔交替。

使用这种晶体管的问题之一是可能发生热积聚，特别是在与中间栅指相邻的器件的中心。即，随着器件的运行，热能将围绕栅指集中，并通过基板缓慢消散。由于在器件的中心或周围存在多个栅极指示，因此热能将在该区域中积累得比其消散更快，从而导致操作基板的温度升高。提高工作温度会降低器件寿命并增加器件内的热噪声，因此是不合需要的。

发明内容

为了在多栅指FET中解决热问题，本公开涉及多栅指FET布置，其中多个栅指之间的相应距离沿着器件被调制，使得在器件的中间或朝向器件的中间的栅指之间的距离大于在器件的边缘或朝向器件的边缘的栅指之间的距离。通过在位于在器件的中间或朝向器件的中间的栅指之间设置更大的距离，然后获得改进的热管理性能，并且器件作为整体保持比其他情况更冷。

考虑到上面，从本公开例子的一方面提供晶体管器件，包括在半导体基板内形成的多个有源区域。有源区域分别由具有其上形成的端子电极的其它区域分开，端子电极通过各自的电极间距彼此分开的导电元件。电极间距离从器件的边缘向器件的中间增加，这防止器件中间的热积聚，因此器件比操作中的情况保持冷却。

在一个例子中，晶体管是FET，并且有源区域是交替跨越器件的相应源极和漏极区域，所述源极和漏极区域通过通道区域彼此分开，端子电极是栅电极。

在一个例子中，导电元件是细长的并且基本上彼此平行延伸。在这种例子中，有源区域通常从器件的一侧到器件的另一侧以线性阵列延伸，并且通过其他区域分开，细长导电元件基本上垂直于所述线性阵列的延伸方向延伸。

在一个例子中，电极间距离可从一个距离到朝向所述器件中间的下一个增加固定的量，而在另一个例子中，电极间距离可从一个距离到朝向所述器件中间的下一个增加相对分数量。在任一情况下，电极间距离可布置最大允许电极间距离，以防止器件变得太大。

从本公开例子的另一方面提供多栅指FET，包括：通过各自通道区域分开的交替源极和漏极区域阵列；和在所述通道区域上延伸的导电栅指。然后栅指之间的各自距离根据从阵列的边缘到阵列的中间的单调功能进行调制。通过单调功能调制距离意味着在操作中器件不会像其他情况那样变得热。

在一个例子中，单调功能为使得各自距离从指到指增加固定的量，而在另一例子中，单调功能为使得各自距离从指到指增加相对的量。例如，在该第二例子中，单调功能为使得栅指之间的第二距离的尺寸比栅指之间的第一距离大所述第一距离的分数。

在一个例子中，栅指之间的相应距离围绕阵列的中间是对称的，并且还可根据经历栅指之间的最大允许距离的单调功能调制。应用最大允许距离可防止器件变得过大。