[发明专利]氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门的RS触发器

摘要

本发明的氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门的RS触发器用具有双悬臂梁开关的MESFET或非门代替传统的或非门，两个悬臂梁开关的位置关于该MESFET源‑漏方向对称，MESFET的栅极与衬底之间形成了肖特基接触，在栅极下方的衬底中形成耗尽层，把悬臂梁开关的下拉电压设计得与MESFET的阈值电压相等，当在悬臂梁开关与下拉电极之间所加载的电压大于MESFET的阈值电压时，悬臂梁下拉与栅极紧贴使MESFET导通，当所加电压小于N型MESFET的阈值电压时，悬臂梁开关就不能下拉，MESFET关断，在该RS触发器工作时，当NMESFET处于关断时其悬臂梁开关就处于悬浮态，降低了栅极漏电流，从而降低了该RS触发器的功耗。

主权项

一种氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门的RS触发器，其特征是该RS触发器由具有双悬臂梁开关第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)，电阻(13)和电源组成,该双悬臂梁开关第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)制作在半绝缘GaN衬底(3)上，第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)的源极(10)和漏极(12)由金属和重掺杂N区形成欧姆接触构成，栅极(5)由钛/铂/金合金和N型有源层(11)形成肖特基接触构成，在栅极(5)上方悬浮着两个用钛/金/钛制作而成的对称设计的悬臂梁开关(6)，两个悬臂梁开关(6)的悬浮端之间留有缝隙以保证两个悬臂梁开关(6)下拉时互不干扰,两个悬臂梁开关(6)的位置关于MESFET源‑漏方向对称，悬臂梁开关(6)的锚区(7)制作在半绝缘GaN衬底(3)上，在悬臂梁开关(6)与衬底之间设有下拉电极(8)，下拉电极(8)由氮化硅材料(9)覆盖，下拉电极(8)和源极(10)接地，漏极(12)通过电阻(13)与电源VCC相连，源极(10)和漏极(12)上连接的引线(4)用金制作；在该RS触发器的第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)中各有一个悬臂梁开关(6)分别作为该RS触发器的输入端S和R，输出端Q在双悬臂梁开关第二N型MESFET(2)的漏极(12)和电阻之间输出，输出端在第一N型MESFET(1)的漏极(12)和电阻之间输出，第一N型MESFET(1)另外的一个悬臂梁开关通过引线与第二N型MESFET(2)的漏极相连，同样第二N型MESFET(2)的另一个悬臂梁开关通过引线与第一N型MESFET(1)的漏极相连，形成对称的结构，为了保证当双悬臂梁开关第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)导通时由电阻分压得出输出为低电平，电阻(13)的阻值远大于第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)导通的阻抗；悬臂梁开关(6)是依靠锚区(7)的支撑悬浮在栅极(5)上方，栅极(5)与衬底(3)之间形成了肖特基接触；该第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)的两个悬臂梁开关(6)的下拉电压设计的与该第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)的阈值电压相等，只有当该第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)的悬臂梁开关(6)上所加的电压大于该第一N型MESFET(1)和第二N型MESFET(2)的阈值电压时其悬臂梁开关(6)才能下拉并接触栅极(5)从而使双悬臂梁开关MESFET导通，当所加电压小于双悬臂梁开关MESFET的阈值电压时悬臂梁开关(6)就不能下拉，双悬臂梁开关MESFET关断，在该RS触发器工作时，当双悬臂梁开关MESFET处于关断时其悬臂梁开关(6)就处于悬浮态，降低了栅极漏电流，从而降低了电路的功耗。