半导体电子部件和电路制造技术

一种电子部件，其包括都包封在单个封装体中的高压耗尽型晶体管和低压增强型晶体管。所述高压耗尽型晶体管的源电极电连接到所述低压增强型晶体管的漏电极，所述高压耗尽型晶体管的漏电极电连接到所述单个封装体的漏引线，所述低压增强型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的栅引线，所述高压耗尽型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的附加引线，且所述低压增强型晶体管的源电极电连接到所述单个封装体的导电的结构部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体电子器件和部件，以及其中可利用这些器件和部件的各种电路应用。
技术介绍
迄今为止，功率电子应用中所使用的大多数晶体管一般用硅(Si)半导体材料制作。用于功率应用的普通晶体管器件包括Si CoolM0S、Si功率MOSFET和Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。虽然Si功率器件并不昂贵，但其具有大量缺点，包括相对较低的切换速度和高水平的电噪声。最近，氮化硅(SiC)功率器件由于其优越性而被纳入考虑。诸如锗硅(GaN)器件的III-N半导体器件正涌现出而作为具有吸引力的候选者，以携载大电流、支持高电压并提供非常低的导通电阻和快速的切换(switch)时间。 大多数传统的III-N高电子迁移率晶体管(HEMT)以及相关的晶体管器件是常通的，即具有负的阈值电压，这意味着它们可以在零栅电压下传导电流。这些具有负阈值电压的器件已知为耗尽型(D型)器件。优选的是，功率电子器件具有不能在零栅电压下传导电流常闭型器件、即具有正阈值电压的器件，以便通过防止器件的意外导通而避免损坏器件或其他电路部件。常闭型器件常称为增强型(E型)器件。高压III-N E型器件的可靠制作和制造迄今经证实是非常困难的。对单个高压E型器件的另一替代方式是在图I的配置中将高压D型器件与低压E型器件组合以形成混合器件，在许多情况下这实现与如图2所示的单个高压E型器件相同或相似的输出特性。图I的混合器件包括都装在封装体(package) 10中的高压D型晶体管23和低压E型晶体管22，该封装体包括源引线11、栅引线12和漏引线13。低压E型晶体管22的源电极和高压D型晶体管23的栅电极都电连接到源引线11。低压E型晶体管22的栅电极电连接到栅引线12。高压D型晶体管23的漏电极电连接到漏引线13。高压D型晶体管23的源电极电连接到低压E型晶体管22的漏电极。图2的器件包括装在与图I的混合器件相同或相似的封装体中的单个高压E型晶体管21。高压E型晶体管21的源电极连接到源引线11，高压E型晶体管21的栅电极连接到栅引线12，且高压E型晶体管21的漏电极连接到漏引线13。图I和图2中的器件都能够在相对于源引线11而向栅引线12施加OV时，阻断(block)源引线11与漏引线13之间的高电压，并且器件都可以在相对于源引线11而向栅引线12施加足够正的电压时，将电流从源引线11传导至漏引线13。虽然存在许多其中可以使用图I的混合器件代替图2的单个高压E型器件的常规应用，但也存在某些其中必须对混合器件的结构进行修改和/或改进以便实现合乎期望的输出的应用。
技术实现思路
在一个方面中，描述了一种电子部件。该部件包括高压耗尽型晶体管、低压增强型晶体管、和包封所述高压耗尽型晶体管和所述低压增强型晶体管的单个封装体。所述高压耗尽型晶体管的源电极电连接到所述低压增强型晶体管的漏电极，所述高压耗尽型晶体管的漏电极电连接到所述单个封装体的漏引线，所述低压增强型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的栅引线，所述高压耗尽型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的附加引线，且所述低压增强型晶体管的源电极电连接到所述单个封装体的导电的结构部分。在另一方面中，描述了一种电子部件，其包括高压耗尽型晶体管、低压增强型晶体管、电阻器、以及包封所述高压耗尽型晶体管、所述低压增强型晶体管、和电阻器的单个封装体。所述高压耗尽型晶体管的源电极电连接到所述低压增强型晶体管的漏电极，所述高压耗尽型晶体管的漏电极电连接到所述单个封装体的漏引线，所述低压增强型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的栅引线，所述低压增强型晶体管的源电极电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分，所述电阻器的第一端电连接到所述高压耗尽型晶体管的栅电极，且所述电阻器的第二端电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分。在又一方面中，描述了一种电子部件，其包括高压耗尽型晶体管、低压增强型晶体管、以及包封所述高压耗尽型晶体管和所述低压增强型晶体管的单个封装体。所述高压耗 尽型晶体管的源电极电连接到所述低压增强型晶体管的漏电极，所述高压耗尽型晶体管的漏电极电连接到所述单个封装体的漏引线，所述低压增强型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的栅引线，所述高压耗尽型晶体管的栅电极电连接到所述单个封装体的附加引线，且所述低压增强型晶体管的源电极电连接到所述单个封装体的源引线。本文中所描述的器件和方法的实施方式可以包括下列特征中的一个或多个。所述低压增强型晶体管的所述栅电极可以不电连接到包封在所述单个封装体中的任何晶体管的任何电极。所述单个封装体还可以包括源引线。所述源引线可以电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分。当相对于所述单个封装体的所述源引线的电压的所述栅引线的电压比所述电子部件的阈值电压大、相对于所述单个封装体的所述源引线而向所述漏引线施加高电压、且所述高压耗尽型晶体管的所述栅电极的电压比所述单个封装体的所述源引线的电压低时，所述电子部件的短路残存性(survivability)可以至少为10微秒。所述高电压可以至少为约300V。所述附加引线的电压可以比所述单个封装体的所述源引线的电压至少低约IV。与当所述附加引线的电压等于所述源引线的电压时相比，当所述附加引线的电压低于所述源引线的电压时，能流过所述电子部件的最大电流可以较小。所述器件可以包括电容器，其中，所述电容器的第一端电连接到所述高压耗尽型晶体管的所述栅电极，且所述电容器的第二端电连接到所述低压增强型晶体管的所述源电极。所述单个封装体可以包封所述电容器。所述高压耗尽型晶体管可以为III族氮化物晶体管。所述低压增强型晶体管可以为硅基晶体管或III族氮化物晶体管。所述器件可以包括电阻器，其中，所述电阻器的第一端电连接到所述单个封装体的附加引线，并且所述电阻器的第二端电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分。所述单个封装体还可以包括电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分的源引线，并且所述电阻器的所述第二端直接连接到所述源引线。所述电阻器可以在所述单个封装体的外部。当相对于所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压的所述栅引线的电压比所述电子部件的阈值电压大、相对于所述单个封装体的所述导电的结构部分而向所述漏引线施加高电压、且所述附加引线的电压比所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压小时，所述电子部件的短路残存性至少为10微秒。所述附加引线的电压比所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压至少低约IV。与当所述附加引线的电压等于所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压时相比，当所述附加引线的电压低于所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压时，能流过所述电子部件的最大电流可以较小。所述正电压可以至少为约300V。向所述附加引线施加的电压可以比所述单个封装体的所述导电的结构部分的电压至少低约IV。所述方法可以包括在第二时刻处将相对于所述单个封装体的所述导电的结构部分的所述栅引线的电压切换到比所述电子部件的所述阈值电压大的值，允许电流流过所述电子部件。所述单个封装体还包括源引线，且所述源引线电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分。将所述低压增强型晶体管的所述源电极电连接到所述单个封装体的所述导电的结构部分可以包括将所述低压增强型晶体管的所述源电极电连接到所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：普里米特·帕里克，詹姆斯·霍尼亚，小卡尔·C·布莱克，罗伯特·科菲，吴毅锋，乌梅什·米什拉，
申请(专利权)人：特兰斯夫公司，
类型：发明
国别省市：