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[0113][T24]納米研究快報(bào)，第4卷，第1103-1109頁(yè)，2009年，“使用化學(xué)氣相沉積法的氮化錫SnxNy納米線的合成”，Z.馬修等人。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包含了一個(gè)邏輯與控制電路芯片、具有第一芯片鈍化層厚度的第一芯片鈍化層、具有第一柵極層厚度的第一柵極層、具有第一柵極絕緣層厚度和第一柵極絕緣層固定電荷類型的第一柵極絕緣層、具有第一有源溝道層厚度的第一有源溝道層、漏極、源極、具有第一表面鈍化層厚度的第一表面鈍化層；所述第一有源溝道層具有第一有源溝道層能隙，所述功率晶體管器件接收所述邏輯與控制電路芯片的控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述邏輯與控制電路芯片是一個(gè)硅基CMOS工藝芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述第一有源溝道層的材料選自以下材料組:氮氧化銦，氮氮化鎵，氮氧化鋅，氮氧化鈦，氮氧化鎘，氮氧化鍺，氮氧化鋁，氮氧化錫，氮氧化硅及它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述第一柵極絕緣層的材料選自以下材料組:二氧化硅，氮化硅，氧化鋁，氮化鋁，氧化鉿，鈦酸鍶及它們的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第一接地金屬層厚度的第一接地金屬層，具有第二芯片鈍化層厚度的第二芯片鈍化層，所述第一接地金屬層夾在所述第一芯片鈍化層和第二芯片鈍化層之間，以減少所述功率晶體管器件和邏輯與控制電路芯片之間的干擾。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二有源溝道層厚度和第二有源溝道層能隙的第二有源溝道層，所述的第二有源溝道層能隙要比所述第一有源溝道層能隙小，以增加該第二有源溝道層的載流子遷移率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:所述的第二有源溝道層的材料選自以下材料組:氮氧化銦，氮氮化鎵，氮氧化鋅，氮氧化鈦，氮氧化鎘，氮氧化鍺，氮氧化鋁，氮氧化錫，氮氧化硅及它們的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述功率晶體管器件的臨界電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述功率晶體管器件的臨界電壓，還包括具有第二有源溝道層厚度的第二有源溝道層以增加第二有源溝道層的載流子遷移率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第一接地金屬層厚度的第一接地金屬層，和具有第二芯片鈍化層厚度的第二芯片鈍化層；所述第一接地金屬層夾在所述第一芯片鈍化層和第二芯片鈍化之間，以減少所述集成智能型電力電子電路芯片和邏輯與控制電路芯片之間的干擾；還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述功率晶體管器件的臨界電壓；還包括了具有第二有源溝道層厚度的第二有源溝道層，以增加第二有源溝道層的載流子遷移率。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率開(kāi)關(guān)的集成智能型電力電子電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括至少一個(gè)薄膜電阻器，至少一個(gè)薄膜電容器和至少一個(gè)薄膜電感器以調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。
12.一種用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包含了一個(gè)邏輯與控制電路芯片、具有第一芯片鈍化層厚度的第一芯片鈍化層、具有第一柵極層厚度的第一柵極層、具有第一柵極絕緣層厚度和第一柵極絕緣層固定電荷類型的第一柵極絕緣層、具有第一有源溝道層厚度的第一有源溝道層、漏極、源極、具有第一表面鈍化層厚度的第一表面鈍化層，所述功率晶體管器件接收所述邏輯與控制電路芯片的控制信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述邏輯與控制電路芯片是一個(gè)硅基CMOS工藝芯片。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述第一有源溝道層的材料選自以下材料組:氮氧化銦，氮氮化鎵，氮氧化鋅，氮氧化鈦，氮氧化鎘，氮氧化鍺，氮氧化鋁，氮氧化錫，氮氧化硅及它們的混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述第一柵極絕緣層的材料選自下述材料組:二氧化硅，氮化硅，氧化鋁，氮化鋁，氧化鉿，鈦酸鍶以及它們的混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第一接地金屬層厚度的第一接地金屬層，具有第二芯片鈍化層厚度的第二芯片鈍化層，所述第一接地金屬層夾在所述第一芯片鈍化層和所述第二芯片鈍化層之間，以減少所述功率晶體管器件和邏輯與控制電路芯片之間的干擾。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二有源溝道層厚度和第二有源溝道層能隙的第二有源溝道層，所述的第二有源溝道層能隙要比第一有源溝道層能隙小，以增加第二有源溝道層的載流子遷移率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:所述的第二有源溝道層的材料選自以下材料組:氮氧化銦，氮氮化鎵，氮氧化鋅，氮氧化鈦，氮氧化鎘，氮氧化鍺，氮氧化鋁，氮氧化錫，氮氧化硅及它們的混合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述功率晶體管器件的臨界電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述集成智能型功率放大電路芯片的臨界電壓，還包括具有第二有源溝道層厚度的第二有源溝道層，以增加第二有源溝道層的載流子遷移率。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括具有第一接地金屬層厚度的第一接地金屬層，具有第二芯片鈍化層厚度的第二芯片鈍化層，所述的第一接地金屬層夾在所述第一芯片鈍化層和所述第二芯片鈍化層之間，以減少所述集成智能型功率放大電路芯片和邏輯與控制電路芯片之間的干擾；還包括具有第二柵極絕緣層厚度和第二柵極絕緣層固定電荷類型的第二柵極絕緣層，以控制所述功率晶體管器件的臨界電壓；還包括具有第二有源溝道層厚度的第二有源溝道層，以增加第二有源溝道層的載流子遷移率；所述第一芯片鈍化層的作用是優(yōu)化在第一芯片鈍化層中微波傳輸線的結(jié)構(gòu)以使其特性阻抗基本接近50歐姆。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括至少一個(gè)薄膜電阻器，至少一個(gè)薄膜電容器和至少一個(gè)薄膜電感器以調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:還包括至少一個(gè)薄膜電阻器，至少一個(gè)薄膜電容器和至少一個(gè)薄膜電感器，所述薄膜電阻器，薄膜電容器和薄膜電感器被沉積在第一芯片鈍化層上，通過(guò)在所述芯片鈍化層上的多個(gè)傳輸線將所述功率晶體管器件、薄膜電阻器、薄膜電容器和薄膜電感器連接在一起以實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的調(diào)節(jié)。
24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:其中所述功率晶體管器件具有一個(gè)頂柵結(jié)構(gòu)，頂柵結(jié)構(gòu)中的閘桿部分有閘桿長(zhǎng)度和閘桿高度，閘頂部分有閘頂長(zhǎng)度和閘頂高度，所述閘桿部分和閘頂部分的截面部分選擇會(huì)影響電信號(hào)的高頻率開(kāi)關(guān)和放大。
25.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于放大電信號(hào)的集成智能型功率放大電路芯片，包含至少一個(gè)具有低溫金屬氮氧化物第一有源溝道層的功率晶體管器件，其特征在于:所述的電信號(hào)包括電壓信號(hào)，電流信號(hào)，頻段在500MHz?10GHz之間的高頻微波和毫米波信號(hào)，頻段在1KHz?IGHz之間的低頻無(wú)線充電電波信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于功率開(kāi)關(guān)或電信號(hào)放大的具有金屬氮氧化物有源溝道的集成功率器件，使用具有高載流子遷移率和高擊穿電場(chǎng)材料，在硅CMOS邏輯與控制電路芯片上直接集成用于功率開(kāi)關(guān)或電信號(hào)放大的具有低熱預(yù)算的功率晶體管，以形成高功率或高頻率應(yīng)用的開(kāi)關(guān)電路或放大電路，使得功率開(kāi)關(guān)電路或放大電路的性能可以得到改善。
【IPC分類】H01L29-10, H01L29-78
【公開(kāi)號(hào)】CN104681619
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028542
【發(fā)明人】石以瑄, 韓露, 邱樹(shù)農(nóng), 石恩地, 邱星星, 石宇琦
【申請(qǐng)人】石以瑄, 韓露, 邱樹(shù)農(nóng), 邱星星, 石宇琦
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日