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熱穩(wěn)定性好的高功率半導體組件的制作方法

文檔序號:7512549閱讀:380來源:國知局
專利名稱:熱穩(wěn)定性好的高功率半導體組件的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種高功率半導體組件及電路的結構和性能,特別涉及一種
如溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管'(MOSFET)的熱穩(wěn)定性好的高功率 半導體組件的電路設計、裝置結構及制造方法。
背景技術
隨著高速化金屬氧化物半導體(MOS)柵極器件的出現,如何維持高功 率半導體組件的熱穩(wěn)定性已成為一特別的技術問題。尤其,當高功率半導體 如金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)應用在功率切換 (power-switch)時,通常都處于高電流、高電壓的環(huán)境下執(zhí)行,此執(zhí)行環(huán)境 會造成大量的功率消耗,并使溫度快速上升;就算正確地控制操作,高功率 半導體同樣會產生熱失控現象(thermal runaway phenomenon)最終使裝置和
系統(tǒng)執(zhí)行失敗。
有急迫的需要去解決此種技術問題,因為如金屬氧化物半導體場效應晶 體管這些高功率半導體廣泛應用在多種電路系統(tǒng)中,特別是運用在高功率且 高頻率的切換操作作業(yè)上。當金屬氧化物半導體場效應晶體管應用在低壓降 穩(wěn)壓器(low dropout voltage regulator, LDO)時,高功率的金屬氧化物半導體 場效應晶體管在飽和區(qū)域中操作,此時源極到漏極的電壓(Vds)及源極到 漏極的電流(Ids)具有高同步率。在此操作環(huán)境下,金屬氧化物半導體場效 應晶體管的功率消耗將造成溫度上升,若設計不正確,更會發(fā)生熱失控的情 況,而高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管更會因過熱而失敗。
圖1為高功率場效晶體管中典型的漏極電流對應柵極-源極電壓(Vgs) 的曲線圖,而源極-漏極電壓(Vds)固定不變。在圖1中, 一開始無法感知 漏極電流(Ids),直到輸入的柵極-源極電壓超過晶體管的閾值電壓。當高 功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的操作溫度上升時,晶體管的閾值電壓 Vt將會由于負溫度系數(negative temperature coefficient, TC)的緣故而下降,
7由于溫度上升,以Vgs-Vt定義的柵極過度驅動電壓(gate overdrive voltage) 也會上升,此柵極過度驅動電壓更會使操作溫度上升;此時,由于操作溫度 上升,又因為上升溫度的載體移動率(the mobility of the carrier)下降,使晶 體管的漏極電流有減少的趨勢。 一方面而言,較高的溫度會使閾值電壓減弱, 使電流升高,但另一方面,較高的溫度會使載體移動率下降而造成電流變小, 而不幸的是這兩種沖突矛盾無法互相抵消。圖2所示為在約攝氏25度室溫和 攝氏125度時,將Ids對Vgs的曲線圖迭加后的閾值電壓Vt變化,其中在兩 曲線的左側區(qū)域為負溫度系數,而右側區(qū)域則為正溫度系數。
如圖2所示,閾值的降低可從源極-漏極電流(Ids)曲線的膝部向左變 化看出。載體移動率下降使源極-漏極電流斜率減小,而兩曲線的交叉點定義 為IdsO。若金屬氧化物半導體場效應晶體管的操作電流大于IdsO,則漏極電 流的溫度系數(TC)為負值,而在金屬氧化物半導體場效應晶體管的操作電 流小于IdsO時,漏極電流的溫度系數(TC)為正值。當金屬氧化物半導體場 效應晶體管的操作電流和電壓使溫度上升時會造成熱失控的現象,且較高的 溫度也會造成電流上升,更會使晶體管的溫度增加,此問題在高功率溝槽金 屬氧化物半導體場效應晶體管(trench powerMOSFET)上甚至更嚴重,因為 其具有高傳導率。
有為數眾多的途徑可解決這個問題,C. Blake在2005年11月出版的高 功率電子科技的第40到44頁文章「評估高功率金屬氧化物半導體場效應晶 體管的可靠性」中介紹了低傳導率的平面式金屬氧化物半導體場效應晶體管 (planar MOSFET);此外,另一種相關技術利用將晶體管的源極鎮(zhèn)流 (ballasting),更可幫助解決效果降低的問題,然而這兩種途徑都會使金屬 氧化物半導體場效應晶體管的接地電阻值增加。結果,必須制造出更大或更 耗成本的晶體管才能克服熱穩(wěn)定性的問題。
因此,本發(fā)明即針對上述現有技術的缺點,提出一種熱穩(wěn)定性佳的高功 率半導體組件,從而有效克服上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種熱穩(wěn)定性好的高功率半導體組件,其包 含一提供負溫度系數柵極驅動信號的電路。此柵極驅動信號的負溫度系數可接著補償高功率半導體組件閾值電壓的負溫度系數,進而提供一凈溫度系數 Ids,從而獲得熱穩(wěn)定性高的高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管組件。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種負溫度系數柵極驅動信號,其利用二極 管和電阻組成的簡單電路來實施,此簡單電路為柵極電壓驅動器,可輕松集 成到高功率半導體組件中,且可制成集成電路的一部分。利用增加最小的制 造成本且在相當大程度上不需增加柵極電壓驅動器尺寸,更不需改變封裝組 件的形成因素,即可將柵極電壓驅動器的執(zhí)行程序最簡化。
特別地,本發(fā)明的另一 目的在于提供一種穩(wěn)定性好的高功率半導體組件, 其連接一電路,此電路提供一高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管組件中
柵極的負溫度系數柵極驅動信號(negative temperature coefficient),其平行 耦合在源極與柵極之間。該電路可以利用兩個互聯(lián)的具有負向電壓溫度系數 的二極管來實現。用電阻將所述二極管連接在源極和柵極之間,隨著溫度的 增加,柵極驅動電壓減少,從而補償了閾值電壓的減少。利用本發(fā)明提供的 新增電路,將負溫度系數Ids應用于半導體功率器件上,就得到了熱穩(wěn)定性 良好的MOSFET器件。
本發(fā)明的又一目的在于利用一靜電放電電路(ESD circuit)提供雙重的 靜電放電防護功能,并同時提供柵極驅動電壓的負溫度系數。
本發(fā)明的一個簡單實施例公開一種高功率半導體組件,其包含一電路, 可提供一柵極信號,此柵極信號具有柵極驅動電壓的負溫度系數,在溫度增 加時降低柵極驅動電壓,因此高功率半導體組件具有一小于或等于零的凈溫 度系數。在一實施例中,柵極電壓驅動器包含一二極管,其設置在高功率半 導體組件的柵極與源極之間,具有一負向電壓溫度系數。在另一實施例中, 柵極電壓與高功率半導體組件所組成的集成電路中的高功率半導體組件合 并。
本發(fā)明更公開一種補償高功率半導體組件中閾值的負系數的方法,將該 提供負溫度系數柵極驅動信號的電路與柵極連接,使凈源極-漏極電流(Ids) 溫度系數小于或等于零,且當溫度上升時,柵極驅動電壓的下降幅度等于或 大于閾值電壓的下降。
以下由具體實施例詳加說明,使本領域的技術人員更容易了解本發(fā)明的 目的、技術內容、特點及其所達成的效果。


圖1為一高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極電流對柵極-源 極電壓的曲線圖2為一高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管在約攝氏25度室溫和攝 氏125度時,將Ids對Vgs的曲線圖迭加后的閾值電壓Vt變化的曲線圖3為應用柵極過度驅動電壓來提供零溫度系數或負溫度系數從而獲得 熱穩(wěn)定性好的高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的功能模塊圖4為在圖3中應用柵極過度驅動電壓來提供零溫度系數或負溫度系數 從而獲得熱穩(wěn)定性好的高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的電路圖5為配置一靜電放電防護電路(electrostatic protection device, ESD)在 柵極電壓驅動電壓中,來提供一零溫度系數或一負溫度系數,從而獲得熱穩(wěn) 定性好的高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管的電路圖6A 6C為圖4電路中熱穩(wěn)定性好的平面式金屬氧化物半導體場效應晶 體管及溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管的俯視圖及剖視圖7A 7C為圖5電路中熱穩(wěn)定性好的平面式金屬氧化物半導體場效應晶 體管及溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管的俯視圖及剖視圖。
具體實施例方式
高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)閾值電壓的負溫度 系數(negative temperature coefficient, TC)是高功率金屬氧化物半導體場效 應晶體管熱穩(wěn)定性好的原B如前所述,由于閾值電壓Vt在溫度增加時下降, 因此閾值電壓的負溫度系數可產生柵極過度驅動電壓(gate overdrive voltage) Vgs-Vt的正溫度系數。與先前技術不同的是,本發(fā)明提供一種新式途徑,不 直接分配閾值電壓的負溫度系數來克服熱穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明直接分配的 是柵極過度驅動電壓Vgs-Vt的溫度系數,來取代先前技術中將閾值電壓的負 溫度系數減少或消除的做法。金屬氧化物半導體場效應晶體管組件利用本發(fā) 明中一種新的電路結構來補償閾值電壓的負溫度系數,維持柵極過度驅動電 壓Vgs-Vt的溫度系數為負值或零,來達到良好熱穩(wěn)定性的目的。 一旦柵極過 度驅動電壓具有零溫度系數或負溫度系數,則高功率金屬氧化物半導體場效
10應晶體管在任何操作電流下都可具有熱穩(wěn)定性。
因此,如圖3所示, 一柵極驅動電路110連接一N溝道金屬氧化物半導 體場效應晶體管組件100 (N channel MOSFET device),此柵極驅動電路110 引入金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極驅動器上的負溫度系數,用以補 償閾值電壓的負溫度系數。柵極驅動電路iio是可與金屬氧化物半導體場效 應晶體管組件100共同封裝或集成在一起的簡單電路,且柵極驅動電路110 會產生一柵極驅動信號,其用以補償金屬氧化物半導體場效應晶體管組件 100中閾值電壓的負溫度系數。實質上,本發(fā)明公開了一種高功率半,體組 件具有一負閾值電壓溫度系數 (negative threshold-voltage temperature coefficient),該半導體可與提供柵極驅動電壓的負溫度系數的電路集成在一 起,以補償負溫度系數閾值電壓,使高功率半導體組件具有一小于或等于零 的凈源極-漏極電流(Ids)溫度系數,因此高功率半導體組件的熱穩(wěn)定性好。
圖4所示為具有負溫度系數的柵極驅動電路110的實際應用的電路圖, 柵極驅動電路IIO連接在輸入電壓105和金屬氧化物半導體場效應晶體管組 件100之間,包括有一分支電路,此分支電路包含阻值為Rl的第一電阻120, 該第一電阻與第一二極管130及第二二極管140串聯(lián),其中分支電路平行連 接在金屬氧化物半導體場效應晶體管組件100的源極和柵極端之間;輸入電 壓105利用電阻值為R2的第二電阻150連接到柵極和分支電路。連接在圖4 所示的柵極電壓驅動器110上的柵極-源極電壓可表示為
<formula>formula see original document page 11</formula> Cl)
其中Vd為二極管正向電壓。 柵極過度驅動電壓可表示為
柵極過度驅動電壓的溫度系數為
<formula>formula see original document page 11</formula> (3)
眾所周知正向電壓(Vd)的溫度系數約為-2mV/'C,選擇正確的Rl、 R2及 二極管數量,柵極過度驅動電壓的溫度系數可調整到零,甚至是負值,而因電阻而減小的柵極過度驅動電壓也可用在金屬氧化物半導體場效應晶體管中
較窄的柵極氧化層上。圖4中所示電路的柵極電壓驅動器可輕易地與高功率半導體合并成集成電路的一部分,稍后將在圖6中說明。
圖3中的柵極驅動電路110更可應用于圖5中,除了在圖4中有的二極管130、 140及電阻120、 150之外,圖5的柵極驅動電路110更包括二極管160、 170以提供靜電放電防護電路(ESD)。將連接安排成圖5所示的電路后,可提供靜電放電的防護,因此可達到制作一具有靜電放電防護且熱穩(wěn)定性好的金屬氧化物半導體場效應晶體管的目的。
如圖6A 6C所示的高功率半導體組件示意圖,例如將一金屬氧化物半導體場效應晶體管組件與圖4中的柵極電壓驅動電路集成在一起的示意圖。此金屬氧化物半導體場效應晶體管組件可為如圖6B中剖視圖所示的平面式(planar)組件,或是如圖6C中剖視圖所示的溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管(trenchMOSFET)。在圖6A的俯視圖中,與此高功率半導體組件集成的也是柵極電壓驅動電路,該形成在多晶硅層上的柵極電壓驅動電路具有第一二極管130、第二二極管140、第一電阻120及第二電阻150,其中,如圖4中所示的柵極電壓驅動電路110平行耦合在柵極和源極端之間。設有柵極電壓驅動電路110的多晶硅層可設置在場氧化層115的最上層,與此同時或在柵極形成之后,形成金屬氧化物半導體場效應晶體管柵極。接下來,多晶硅層被圖案化,并進行期望濃度的摻雜,從而形成區(qū)域120、 150、 130-P、130-N、 140-P、 140-N,接著沉積絕緣層175;接著,開設穿過絕緣層175的接觸洞,與此同時,刻蝕源極觸點。最后,頂表面金屬層180被沉積并且被圖案化來形成二極管和電阻之間的連接,以及源極襯墊180-S與柵極襯墊180-G之間的連接。柵極襯墊180-G與電阻150連接,并轉接至柵極總線180誦R。
如圖7A 7C所示的高功率半導體組件示意圖,例如將一金屬氧化物半導體場效應晶體管組件與圖5中的柵極電壓驅動電路集成在一起的示意圖。此金屬氧化物半導體場效應晶體管組件可為圖7B剖視圖中所示的平面式(planar)組件,或是如圖7C剖視圖中所示的溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管(trenchMOSFET)。在圖7A的俯視圖中,與此高功率半導體組件集成的也是柵極電壓驅動電路,該形成在多晶硅層上的柵極電壓驅動電路具有第一二極管130、第二二極管140、第一電阻120及第二電阻150還具有第三 二極管160及第四二極管170,其中,如圖5中所示的柵極電壓驅動電路110 平行耦合在柵極和源極端之間。設置有柵極電壓驅動電路110的多晶硅層可 沉積在場氧化層115的最上層,與此同時或在柵極形成之后,形成金屬氧化 物半導體場效應晶體管柵極。接下來,多晶硅層被圖案化,并進行期望濃度 的摻雜,從而形成區(qū)域120、 150、 130-P、 130畫N、 140畫P、 140畫N、 160國N、 165-P、 170-N,接著沉積一絕緣層175;接著,開設穿過絕緣層175的接觸 洞,與此同時,刻蝕源極觸點。最后,沉積一頂表面金屬層180,圖案化該 金屬層來形成二極管和電阻之間的連接,以及源極襯墊180-S與柵極襯墊 180-G之間的連接。柵極襯墊180-G與電阻150連接,并轉接至柵極總線 180-R。
綜上所述,本發(fā)明公開一種電路及一高功率半導體組件,包括用以提供 高功率半導體組件中柵極的柵極驅動電壓的電路,此柵極驅動電壓具有一負 溫度系數(negative temperature coefficient),可在高功率半導體組件溫度增 加時提供一減小的柵極驅動電壓,使高功率半導體組件具有一小于或等于零 的凈溫度系數。在本發(fā)明一實施例中,該提供柵極驅動電壓的電路包含一二 極管,其具有一負向電壓溫度系數,設置于高功率半導體組件的柵極與源極 之間;在另一實施例中,該提供一柵極驅動電壓的電路與高功率半導體組件 所組成的集成電路中的高功率半導體組件合并,成為該集成電路的一部分; 在另一實施例中,高功率半導體組件更包括一溝槽擴散金屬氧化物半導體場 效應晶體管(trench MOSFET)組件,溝槽擴散金屬氧化物半導體場效應晶 體管組件中包含提供柵極驅動電壓的該電路,其包含平行耦合在柵極與源極 端之間的第一二極管、第二二極管、第一電阻及第二電阻,以及第一二極管 和第二二極管。其中,第一電阻及第二電阻,以及第一二極管和第二二極管 是形成在一多晶硅層上;在另一實施例中,高功率半導體組件中更包括一靜 電放電電路(ESD circuit),其包括一組平行耦合在高功率半導體組件中柵 極及源極電極之間的背對背二極管(back-to-back diode),用以保護高功率 半導體組件;在另一實施例中,第一二極管與第二二極管硅設置在一多晶硅 層上,且多晶硅層沉積在場氧化層的頂部。
以上所述者,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用來限定本發(fā)明實施
13的范圍。故凡依本發(fā)明申請范圍所述的特征及精神所作的均等變化或修飾,均應包括于本發(fā)明的申請專利范圍內。
權利要求
1. 一種高功率半導體組件,包括一電路,其用以提供該高功率半導體中柵極的柵極驅動電壓,該柵極驅動電壓具有一負溫度系數,可在該高功率半導體組件溫度增加時提供一減小的柵極驅動電壓,使該高功率半導體組件的凈溫度系數小于或等于零。
2. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,所述提供了柵極驅 動電壓的電路包括一個二極管,該電路具有負向電壓溫度系數,該電路連 接在所述高功率半導體組件中柵極和源極之間。
3. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,所述提供了柵極驅 動電壓的電路與作為集成電路一部分的高功率半導體組件集成在一起。
4. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,該高功率半導體組件進一步包括一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件,該溝槽擴散金 屬氧化物半導體場效應晶體管組件中包含提供了該柵極驅動電壓的集成 電路,該電路利用一多晶硅摻雜二極管連接到一源極金屬和一柵極襯墊。
5. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,該高功率半導體組 件進一步包括一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件。
6. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,該高功率半導體組 件進一步包括一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件,其具有提供了 該柵極驅動電路的集成電路,該集成電路由第一二極管、第二二極管、第 一電阻和第二電阻所組成,平行連接在源極金屬和柵極襯墊之間,其中該 第一二極管、該第二二極管、該第一電阻及該第二電阻形成在一多晶硅層 上。
7. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,該高功率半導體組件進一步包括一平面式金屬氧化物半導體場效應晶體管,其具有提供了該柵極驅動電路的集成電路,該集成電路由第一二極管、第二二極管、第一電阻及第二電阻所組成,平行平行連接在源極金屬和柵極襯墊之間,其中該第一二極管、該第二二極管、該第一電阻及該第二電阻形成在一多晶硅 曰卜
8. 如權利要求1所述的高功率半導體組件,其特征在于,進一步包括一靜電 放電電路,其包括一組平行耦合在該高功率半導體組件中柵極和源極之間 的背對背二極管,用以保護該高功率半導體組件。
9. 如權利要求6所述的高功率半導體組件,其特征在于,該第一二極管及該 第二二極管設置在一多晶硅層上,且該多晶硅層沉積在一場氧化層的頂 部。
10. 如權利要求7所述的高功率半導體組件,其特征在于,該第一二極管及該 第二二極管設置在一多晶硅層上,且該多晶硅層沉積在一場氧化層的頂 部。
11. 一種制造一高功率半導體組件的方法,包括下列步驟 將提供了柵極驅動電壓的電路連接到具有負溫度系數的半導體功率器件 的柵極,從而可在該高功率半導體組件溫度遞增時提供一漸減的柵極驅動 電壓,使該高功率半導體組件之一凈溫度系數小于或等于零。
12. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,該連接提供了柵極驅動電壓的電路的步驟中,進一步包括將具有負向電壓溫 度系數的二極管連接到高功率半導體組件中柵極和源極之間的步驟。
13. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,該 連接提供了柵極驅動電壓的電路的步驟中,進一步包括將該電路與該高功 率半導體組件所組成的集成電路中的該高功率半導體組件合并。
14. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,進 一步包括制造一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件,該溝槽金屬氧 化物半導體場效應晶體管組件中包含提供了柵極驅動電壓的集成電路,該 集成電路利用一多晶硅摻雜二極管連接到一源極金屬和一柵極襯墊。
15. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,進 一步包括制造一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件。
16. 如權利要求U所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,進 一步包括制造一溝槽金屬氧化物半導體場效應晶體管組件,其具有提供了 柵極驅動電路的集成電路,該集成電路由第一二極管、第二二極管、第一 電阻及第二電阻所組成,平行連接在源極金屬和柵極襯墊之間,其中該第 一二極管、該第二二極管、該第一電阻及該第二電阻形成在一多晶硅層上。
17. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,進 一步包括制造一平面式金屬氧化物半導體場效應晶體管,其具有提供了柵 極驅動電路的電路,該電路由第一二極管、第二二極管、第一電阻及第二 電阻所組成,平行連接在源極金屬和柵極襯墊之間,其中該第一二極管、 該第二二極管、該第一電阻及該第二電阻形成在一多晶硅層上。
18. 如權利要求11所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,進 一步包括將一組背對背二極管平行耦合在該高功率半導體組件中柵極和 源極之間,形成一靜電放電電路,用以保護該高功率半導體組件。
19. 如權利要求16所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,所 述形成第一二極管和第二二極管的步驟進一步包含以下步驟在一多晶硅 層上形成第一二極管和第二二極管,并且將該多晶硅層沉積在一場氧化層 的頂部。
20. 如權利要求17所述的制造一高功率半導體組件的方法,其特征在于,所 述形成第一二極管和第二二極管的步驟進一步包含以下步驟在一多晶硅層上形成第一二極管和第二二極管,并且將該多晶硅層沉積在一場氧化層 的頂部。
21. —種補償高功率半導體組件中閾值的負系數的方法,包括下列步驟將提供了負溫度系數柵極驅動信號的電路連接到柵極,使凈源極-漏極 電流的溫度系數小于或等于零。
22. 如權利要求21所述的補償高功率半導體組件中閾值的負系數的方法,其 特征在于,當該高功率半導體組件的溫度增加時,以相等或大于閾值電壓 的值來減少一柵極驅動電壓,以補償該閾值電壓的負系數。
23. —種高功率的金屬氧化物半導體場效應晶體管柵極驅動電路,其連接在柵極輸入電壓和高功率場效晶體管組件的柵極之間,其中該金屬氧化物半導體場效應晶體管柵極驅動電路提供一柵極驅動電壓 給該高功率金屬氧化物半導體場效應晶體管組件中的柵極,該金屬氧化物 半導體場效應晶體管柵極驅動電路具有一負溫度系數,可在該高功率半導 體組件溫度遞增時提供一漸減的柵極驅動電壓,使該高功率金屬氧化物半 導體場效應晶體管組件的凈溫度系數小于或等于零。
24. 如權利要求23所述的高功率的金屬氧化物半導體場效應晶體管,其特征在于,進一步包括一分支電路,其包含與若干二極管串聯(lián)的第一電阻,其中該分支電路平行連接在該金屬氧化物半導體場效應晶體管組件的源極和柵極端之間; 以及一第二電阻,其連接在該場效晶體管的柵極和柵極輸入電壓之間。
25. 如權利要求24所述的高功率的金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極驅 動電路,其特征在于,進一步包括若干二極管和第一電阻、第二電阻的組合,用以提供該高功率場效晶體管器件中柵極的柵極驅動電壓,且該金屬 氧化物半導體場效應晶體管柵極驅動電路具有一負溫度系數,可在該高功 率半導體組件溫度遞增時提供一漸減的柵極驅動電壓,使該高功率金屬氧 化物半導體場效應晶體管組件的一凈溫度系數小于或等于零。
26.如權利要求24所述的高功率的金屬氧化物半導體場效應晶體管的柵極驅 動電路,其特征在于,所述的分支電路包括一對連接在該金屬氧化物半導 體場效應晶體管組件中柵極輸入電壓和源極之間的背對背二極管,用以提 供靜電放電防護。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱穩(wěn)定性好的高功率半導體組件,其包括一電路,用以提供該高功率半導體中柵極的柵極驅動電壓,此柵極驅動電壓具有一負溫度系數,可在高功率半導體組件溫度遞增時提供一漸減的柵極驅動電壓,使高功率半導體組件的凈源極-漏極溫度系數小于或等于零。在一實施例中,柵極驅動電路包括具有負正向電壓溫度系數的二極管,其連接在高功率半導體組件的柵極和源極之間;在另一實施例中,將柵極電壓與高功率半導體組件所組成的集成電路中的高功率半導體組件合并。
文檔編號H03K17/687GK101479940SQ200780024061
公開日2009年7月8日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權日2006年6月30日
發(fā)明者圣杰·哈佛納, 安荷·叭刺, 斯科·K·雷 申請人:萬國半導體股份有限公司
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