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专利号: 202310253043X
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于负压隔离的全氮化镓集成负压生成电路,用于高压GaN功率器件,其特征在于:包括分压电路、脉冲信号产生电路、第一电容充放电电路和第二电容充放电电路;

所述分压电路包括第一D‑HEMT管和第一E‑HEMT管;第一D‑HEMT管的漏极接电源,其栅极和源极短接,其源极接第一E‑HEMT管的栅极和漏极,第一E‑HEMT管的源极接地,第一E‑HEMT管的漏极为分压电路的输出端;

所述脉冲信号产生电路包括第二D‑HEMT管和第二E‑HEMT管;第二D‑HEMT管的漏极接分压电路的输出端,第二D‑HEMT管的栅极和源极短接后接第二E‑HEMT管的漏极,第二E‑HEMT管的栅极为负压生成电路的信号输入端,第二E‑HEMT管的源极接地,第二E‑HEMT管的漏极为脉冲信号产生电路的输出端;

所述第一电容充放电电路包括第一二极管D1和第一电容C1;第一二极管D1的阳极通过第一电容C1后接脉冲信号产生电路的输出端,第一二极管D1的阴极接地;

所述第二电容充放电电路包括第二二极管D2和第二电容C2;第二二极管D2的阴极接第一二极管D1的阳极,第二二极管D2的阳极接第二电容C2的一端,第二电容C2的另一端接地;

第二电容C2的一端为负压生成电路的输出端;

所述的脉冲信号产生电路用于与高压GaN功率器件的开关同步产生负向电压生成信号,用于控制第一电容充放电电路和第二电容充放电电路生成稳定的负压。

2.根据权利要求1所述的一种用于负压隔离的全氮化镓集成负压生成电路,其特征在于:负压生成电路中采用的器件均基于P‑GaN栅增强型氮化镓功率集成工艺平台集成在同一衬底,定义D‑HEMT管、E‑HEMT管、二极管、电容构成集成器件,集成器件从下到上依次为Si衬底、GaN缓冲层、GaN沟道层和AlGaN势垒层;沿器件横向方向依次为D‑HEMT管、E‑HEMT管、二极管、电容,相互之间具有间隔,其中D‑HEMT管部分的两端具有第一金属,第一金属沿器件垂直方向贯穿AlGaN势垒层后与GaN沟道层接触,第一金属之间的AlGaN势垒层上表面中部具有P‑GaN层,P‑GaN层与两侧的第一金属之间具有介质层,P‑GaN层上表面具有第二金属;E‑HEMT管部分的两端具有第一金属,第一金属沿器件垂直方向贯穿AlGaN势垒层后与GaN沟道层接触,第一金属之间的AlGaN势垒层上表面具有介质层,介质层上表面中部具有第二金属;二极管部分靠近E‑HEMT管一端具有第二金属,第二金属沿器件垂直方向贯穿AlGaN势垒层后与GaN沟道层接触,二极管部分远离E‑HEMT管一端具有第一金属,第一金属的底部与AlGaN势垒层接触,第二金属与第一金属之间的AlGaN势垒层上表面具有介质层;

电容部分上表面具有介质层,在远离二极管的一端的介质层上表面具有第二金属,第二金属上具有钝化层,钝化层上具有第三金属。