[发明专利]一种异构集成射频放大器结构

说明书

本发明公布了一种异构集成射频放大器结构，包括：第一化合物半导体器件、第二化合物半导体器件、第三化合物半导体器件和第四化合物半导体器件；第一硅基PMOS器件和第二硅基PMOS器件；第一硅基PMOS器件的源极连接第三化合物半导体器件的集电极，第二硅基PMOS器件的源极连接第四化合物半导体器件的集电极；第一硅基PMOS器件的源极和第三化合物半导体器件的集电极连接电压输出端的第一端，第二硅基PMOS器件的源极和第四化合物半导体器件的集电极连接电压输出端的第二端；第一化合物半导体器件的基极连接电压输入端的第一端，第二化合物半导体器件的基极连接电压输入端的第二端。本发明实现在更高频率上更高性能的功率放大器，实现更好的电压放大性能。

技术领域

本发明属于微电子领域，具体涉及一种异构集成射频放大器结构。

背景技术

基于硅基CMOS技术的现代集成电路随着CMOS器件的特征尺寸的不断缩小，在集成度、功耗和器件特性方面不断进步。另一方面，化合物半导体器件与集成电路在超高速电路、微波电路、太赫兹电路、光电集成电路等领域获得长足发展。由于硅基半导体CMOS芯片与化合物半导体芯片很难在同一晶圆厂生产，无法实现工艺兼容，但是如果将两者有机结合进而突破集成电路设计领域存在的器件选型有限，各种不同材料器件不能混合集成的难题，必将实现集成电路设计、性能的大幅度提升。

通过异构集成化合物半导体器件与硅基CMOS器件，可以实现不同器件更高性能的集成电路性能。

如图1所示，中国发明专利公开号CN101951230A公开了一种宽带低噪声放大器，该放大器包括第一级共源共栅放大电路，第二级共源放大电路，输入输出匹配电路，为电路提供一个高的增益，电流抽取电路使电路的噪声系数降低，MOS管电流源偏置电路和HBT偏置电路，偏置网络滤波电路，进一步降低电路的噪声系数。其中共源共栅电路，在提供高增益的同时增加了电路的反向隔离度，共源放大电路进一步提高了电路的增益。MOS和HBT偏置电路为共栅管和共源管提供稳定低噪声的偏置。偏置滤波电路滤除偏置上的射频信号稳定了偏置，使噪声系数减到最低。

然而，现有的射频放大器结构，噪声大，电压放大效果不佳，电路结构复杂。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的目的在于提出一种异构集成射频放大器结构，主要通过化合物半导体器件与硅基CMOS器件进行异构集成，利用PMOS器件高阻抗特性、HBT和HEMT器件高电流放大能力及频率特性，实现高电压增益的功率放大器，实现低噪声的小信号放大器。

本发明提供了一种异构集成射频放大器结构，该放大器结构包括：

第一化合物半导体器件、第二化合物半导体器件、第三化合物半导体器件和第四化合物半导体器件；

第一硅基PMOS器件和第二硅基PMOS器件；

所述第一硅基PMOS器件的源极连接第三化合物半导体器件的集电极，所述第二硅基PMOS器件的源极连接第四化合物半导体器件的集电极；

所述第一硅基PMOS器件的源极和第三化合物半导体器件的集电极连接电压输出端的第一端，所述第二硅基PMOS器件的源极和第四化合物半导体器件的集电极连接电压输出端的第二端；

所述第一化合物半导体器件的基极连接电压输入端的第一端，所述第二化合物半导体器件的基极连接电压输入端的第二端。

进一步地，所述第一硅基PMOS器件和第二硅基PMOS器件的漏极连接直流电源VDD。

进一步地，所述第一硅基PMOS器件和第二硅基PMOS器件的栅极连接第一参考电压源。

进一步地，所述第三化合物半导体器件和第四化合物半导体器件的基极连接第二参考电压源。