[发明专利]用于降低氮化镓晶体管中栅极电压振荡的可变电阻

说明书

本发明题为“用于降低氮化镓晶体管中栅极电压振荡的可变电阻”。本发明提供了一种半导体晶体管器件，该半导体晶体管器件包括GaN晶体管，该GaN晶体管包括漏极、栅极和源极，GaN晶体管具有驱动电压，该驱动电压施加在栅极和源极两端，并且被配置为在与GaN晶体管的导通状态相关联的导通电压和与GaN晶体管的关断状态相关联的关断电压之间切换。半导体晶体管器件还包括可变栅极‑源极电阻器，该可变栅极‑源极电阻器连接在栅极和源极之间并具有可变电阻，该可变电阻响应于驱动电压当在GaN晶体管的导通状态和关断状态之间切换时的变化而改变。

技术领域

本说明书涉及氮化镓晶体管器件中栅极电压振荡的降低。

背景技术

氮化镓(GaN)晶体管在构建集成电路方面提供了许多优势。例如，与传 统的硅基晶体管相比，GaN晶体管对于特定的导通电阻和击穿电压通常具有 较小的尺寸。此外，与用于构建晶体管的其他选项相比，GaN晶体管通常在 实现高功率、高频、高电压和/或高温应用方面提供优势。

发明内容

根据一个总体方面，一种半导体晶体管器件包括GaN晶体管，该GaN 晶体管包括漏极、栅极和源极，该GaN晶体管具有驱动电压，该驱动电压 施加在栅极和源极两端，并且被配置为在与GaN晶体管的导通状态相关联 的导通电压和与GaN晶体管的关断状态相关联的关断电压之间切换。半导 体晶体管器件还包括可变栅极-源极电阻器，该可变栅极-源极电阻器连接在 栅极和源极之间并具有可变电阻，该可变电阻响应于驱动电压当在GaN晶 体管的导通状态和关断状态之间切换时的变化而改变。

一个或多个实施方式的细节在随附附图和以下描述中阐明。其他特征将 从说明书和附图中以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是GaN晶体管的电路图，该电路图具有用于增强切换稳定性的可 变栅极-源极电阻器。

图2是示出施加到图1的GaN晶体管的示例性电压的时序图。

图3是示出图1的可变源极-栅极电阻器的电阻值的电压和频率响应特 性的图。

图4是示出图1的电路的另选示例性实施方式的电路图。

图5是示出图4的电路的示例性构造的图。

图6是图1的电路的另选示例性实施方式的电路图。

图7是示出图6的电路的示例性构造的图。

图8是示出图6的可变栅极电阻器的电阻值的频率响应的图。

图9是示出用于实现图1、图4和图6的电路的变型的示例性布局的图。

图10是示出图1的可变栅极-源极电阻器的电流电压曲线图的图。

图11是示出图1的可变栅极-源极电阻器的电阻值对于可变栅极-源极 电阻器的不同施加电压和不同电极间距的频率响应的曲线图。

图12是示出在关断操作的时间期间图1的GaN晶体管两端的栅极源极 电压变化的时序图。

图13是示出在接通操作的时间期间图1的GaN晶体管的栅极源极电压 变化的时序图。

图14A是图1、图4和图6的电路的另选实施方式的电路图。

图14B是图14A的电路的另选实施方式的电路图。

图15是图1、图4和图6的电路的另选实施方式的电路图。

图16A是图1、图4和图6的电路的另选实施方式的电路图。

图16B是图16A的电路的另选实施方式的电路图。

图17是图1、图4和图6的电路的另选实施方式的电路图。