JPH01204477A - 電界効果型超高周波半導体装置 - Google Patents
電界効果型超高周波半導体装置Info
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- JPH01204477A JPH01204477A JP2942588A JP2942588A JPH01204477A JP H01204477 A JPH01204477 A JP H01204477A JP 2942588 A JP2942588 A JP 2942588A JP 2942588 A JP2942588 A JP 2942588A JP H01204477 A JPH01204477 A JP H01204477A
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- fet
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- frequency semiconductor
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 13
- 239000008188 pellet Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電界効果型超高周波半導体装置に関し、特にＮ
個のセル（Ｎ＞２）を並列接続した高出力マイクロ波用
電界効果トランジスタ装置に関する。
個のセル（Ｎ＞２）を並列接続した高出力マイクロ波用
電界効果トランジスタ装置に関する。
今日、マイクロ波用電界効果トランジスタ装置（以下単
にＦＥＴと記す）には、素材にガリウム砒素（ＧａＡｓ
）を用いたＧａＡｓＦ Ｅ Ｔが主流として用いられて
いる。このＧａＡｓＦ Ｅ Ｔは、通常高出力マイクロ
波増巾器として使用されるものであって、ゲート及びド
レインのボンディング用電極を各々一つづつ有する基本
セルを複数個並列に並べて高出力を得る多セル構成のも
のが一般的である。
にＦＥＴと記す）には、素材にガリウム砒素（ＧａＡｓ
）を用いたＧａＡｓＦ Ｅ Ｔが主流として用いられて
いる。このＧａＡｓＦ Ｅ Ｔは、通常高出力マイクロ
波増巾器として使用されるものであって、ゲート及びド
レインのボンディング用電極を各々一つづつ有する基本
セルを複数個並列に並べて高出力を得る多セル構成のも
のが一般的である。
このように、従来の高出力ＦＥＴは多セル構成になって
いるので、入出力インピーダンスが極めて低くなってお
り、ＦＥＴ単独では充分にその特性を引き出すことがで
きない。従って、ＦＥＴペレットの入出力側には、通常
、アルミナ基板上に形成したマイクロストリップライン
或いは高誘電体基板によるチップコンデンサ等から成る
インピーダンス整合回路がそれぞれ一括して挿入され、
一つのパッケージ内に組込まれるように形成される。し
かしながら、このような整合回路を内蔵した高出力ＦＥ
Ｔであっても、更にセル数を増やして出力を高めようと
すると、ＦＥＴベレットの入出力インピーダンスが更に
低くなり整合回路の構成が難しくなるので、充分な利得
と利得帯域を確保することができなくなる。例えば、１
０ＧＨｚ帯では基本セルが８個を越えると問題がおき、
３０ＧＨｚ帯ともなると２個を並列接続しただけでも定
在波比（ＶＳＷＲ）が２を越えるようになる。
いるので、入出力インピーダンスが極めて低くなってお
り、ＦＥＴ単独では充分にその特性を引き出すことがで
きない。従って、ＦＥＴペレットの入出力側には、通常
、アルミナ基板上に形成したマイクロストリップライン
或いは高誘電体基板によるチップコンデンサ等から成る
インピーダンス整合回路がそれぞれ一括して挿入され、
一つのパッケージ内に組込まれるように形成される。し
かしながら、このような整合回路を内蔵した高出力ＦＥ
Ｔであっても、更にセル数を増やして出力を高めようと
すると、ＦＥＴベレットの入出力インピーダンスが更に
低くなり整合回路の構成が難しくなるので、充分な利得
と利得帯域を確保することができなくなる。例えば、１
０ＧＨｚ帯では基本セルが８個を越えると問題がおき、
３０ＧＨｚ帯ともなると２個を並列接続しただけでも定
在波比（ＶＳＷＲ）が２を越えるようになる。
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、１０ＧＨｚを越え
る超高周波帯において充分な利得と利得帯域特性とを示
す電界効果型超高周波半導体装置を提供することである
。
る超高周波帯において充分な利得と利得帯域特性とを示
す電界効果型超高周波半導体装置を提供することである
。
本発明によれば、電界効果型超高周波半導体装置は、く
し形電極の電界効果トランジスタから成るＮ （Ｎ＞
２）個の基本セルの並列接続から成り、入出力インピー
ダンス整合回路が前記基本セルの全ての入力側および出
力側にそれぞれ独立に挿入されることを含んで構成され
る。
し形電極の電界効果トランジスタから成るＮ （Ｎ＞
２）個の基本セルの並列接続から成り、入出力インピー
ダンス整合回路が前記基本セルの全ての入力側および出
力側にそれぞれ独立に挿入されることを含んで構成され
る。
すなわち、本発明によれば、並列接続されるＮ（Ｎ＞２
）個の基本セルに対し入出力インピーダンス整合回路が
それぞれ独立に挿入される。複数個の基本セルを並列接
続した装置構成の場合には、装置全体よりもそれを構成
する各基本セルの入出力インピーダンスの方が高いこと
は自明であるから、それだけ整合回路の構成は簡単とな
り、且つ基本セルを構成する電界効果トランジスタそれ
ぞれの特性を充分に外部回路に引出すことが可能となる
。すなわち、インダクタンス素子と容量素子を直列接続
した簡単な回路で整合回路を構成することができるので
ペレットサイズの小型化を実現することも可能となる。
）個の基本セルに対し入出力インピーダンス整合回路が
それぞれ独立に挿入される。複数個の基本セルを並列接
続した装置構成の場合には、装置全体よりもそれを構成
する各基本セルの入出力インピーダンスの方が高いこと
は自明であるから、それだけ整合回路の構成は簡単とな
り、且つ基本セルを構成する電界効果トランジスタそれ
ぞれの特性を充分に外部回路に引出すことが可能となる
。すなわち、インダクタンス素子と容量素子を直列接続
した簡単な回路で整合回路を構成することができるので
ペレットサイズの小型化を実現することも可能となる。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す電界効果型超高周波半
導体装置の平面図である。本実施例によれば、本発明の
電界効果型超高周波半導体装置は、ソース電極１とゲー
ト電極３およびソース電極１とドレイン電極２との間に
、角形スパイラル・インダクタンス素子４と薄膜多層構
造の容量素子５の直列回路を、整合回路としてそれぞれ
挿入した基本セル１０の複数個から成る並列接続回路を
含む。ここで、薄膜多層構造の容量素子５はソース電極
１との間に誘電体を介在させるサンドイッチ構造に形成
され、角形スパイラル・インダクタンス素子４は基板上
に形成される。この際、これら２つの回路素子の直列回
路は基本セルＬ更それぞれの入出力インピーダンス整合
回路として機能し、基本セル１０が通常用いられるガリ
ウム砒素ＦＥＴで構成されている場合であれば、これが
８個以上の並列接続構成がとられたとしてもインダクタ
ンスおよび容量をそれぞれ１ピコ・ファラッド（ＰＦ）
および０．Ｏ１〜０．１ナノ・ヘンリー（ｎ Ｈ’）に
選ぶことによって、半導体装置とじてカインピーダンス
整合を１０ＧＨｚの動作帯域において定在波比１．２以
下に設定することが可能である。すなわち、極めて簡単
な整合回路によって基本セル１０それぞれの特性を充分
に外部に引出すことができ、極めて大きな多セル構成を
容易に得ることができるので、高出力・広帯域特性をも
つ超高周波半導体装置を確実に実現せしめることができ
る。
導体装置の平面図である。本実施例によれば、本発明の
電界効果型超高周波半導体装置は、ソース電極１とゲー
ト電極３およびソース電極１とドレイン電極２との間に
、角形スパイラル・インダクタンス素子４と薄膜多層構
造の容量素子５の直列回路を、整合回路としてそれぞれ
挿入した基本セル１０の複数個から成る並列接続回路を
含む。ここで、薄膜多層構造の容量素子５はソース電極
１との間に誘電体を介在させるサンドイッチ構造に形成
され、角形スパイラル・インダクタンス素子４は基板上
に形成される。この際、これら２つの回路素子の直列回
路は基本セルＬ更それぞれの入出力インピーダンス整合
回路として機能し、基本セル１０が通常用いられるガリ
ウム砒素ＦＥＴで構成されている場合であれば、これが
８個以上の並列接続構成がとられたとしてもインダクタ
ンスおよび容量をそれぞれ１ピコ・ファラッド（ＰＦ）
および０．Ｏ１〜０．１ナノ・ヘンリー（ｎ Ｈ’）に
選ぶことによって、半導体装置とじてカインピーダンス
整合を１０ＧＨｚの動作帯域において定在波比１．２以
下に設定することが可能である。すなわち、極めて簡単
な整合回路によって基本セル１０それぞれの特性を充分
に外部に引出すことができ、極めて大きな多セル構成を
容易に得ることができるので、高出力・広帯域特性をも
つ超高周波半導体装置を確実に実現せしめることができ
る。
第２図は本発明の他の実施例を示す電界効果型超高周波
半導体装置の平面図である。本実施例によれば、ジグザ
グ形インダククン素子６とクシ形容量素子７の直列回路
から成るインピーダンス整合回路が、ソース電［１とゲ
ート電極３およびソース電極１とドレイン電極２との間
にそれぞれ基本セルＬ更毎に対挿入される。本実施例に
よれば、容量素子をより分布常数型に形成することがで
きるので、整合がより一層とり易い利点がある。
半導体装置の平面図である。本実施例によれば、ジグザ
グ形インダククン素子６とクシ形容量素子７の直列回路
から成るインピーダンス整合回路が、ソース電［１とゲ
ート電極３およびソース電極１とドレイン電極２との間
にそれぞれ基本セルＬ更毎に対挿入される。本実施例に
よれば、容量素子をより分布常数型に形成することがで
きるので、整合がより一層とり易い利点がある。
以上詳細に説明したように、本発明によれば、多セル構
成のＦＥＴにおいて各セル毎にインダクタンス素子と容
量素子とから成る整合回路を具備することにより、以下
の効果を得ることができる。
成のＦＥＴにおいて各セル毎にインダクタンス素子と容
量素子とから成る整合回路を具備することにより、以下
の効果を得ることができる。
（１）各セル毎にインピーダンス整合がとられるのでよ
り高い状態で人出インピーダンス整合をとることができ
る。従って、従来の多セル構成ＦＥＴの如く一括して整
合をとるよりも利得及び帯域等の点でＦＥＴが本来もつ
良好な特性をより外部回路にとり出すことが可能となる
。
り高い状態で人出インピーダンス整合をとることができ
る。従って、従来の多セル構成ＦＥＴの如く一括して整
合をとるよりも利得及び帯域等の点でＦＥＴが本来もつ
良好な特性をより外部回路にとり出すことが可能となる
。
（２）整合回路に従来のインダクタンス素子と容量素子
から′なるローパスフィルター形整合回路を用いること
なく、インダクタンス素子と容量素子の直列回路を、ゲ
ート電極とドレイン電極にそれぞれＦＥＴ部と並列に挿
入する簡単な回路構成とすることができるので、ＦＥＴ
のペレット面積の縮小化をはかることができる。
から′なるローパスフィルター形整合回路を用いること
なく、インダクタンス素子と容量素子の直列回路を、ゲ
ート電極とドレイン電極にそれぞれＦＥＴ部と並列に挿
入する簡単な回路構成とすることができるので、ＦＥＴ
のペレット面積の縮小化をはかることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す電界効果型超高周波半
導体装置の平面図、第２図は本発明の他の実施例を示す
超高周波半導体装置の平面図である。 １・・・ソース電極、２・・・ドレイン電極、３・・・
ゲート電極、４・・・角形スパイラル・インダクタンス
素子、５・・・薄膜多Ｍ構造の容量素子、６・・・ジグ
ザグ形インダクタンス素子、７・・・クシ形容量素子、
Ｌ更・・・基本セル。 代理人 弁理士 内 原 音 兜 １ 図 鵬 ２ 図
導体装置の平面図、第２図は本発明の他の実施例を示す
超高周波半導体装置の平面図である。 １・・・ソース電極、２・・・ドレイン電極、３・・・
ゲート電極、４・・・角形スパイラル・インダクタンス
素子、５・・・薄膜多Ｍ構造の容量素子、６・・・ジグ
ザグ形インダクタンス素子、７・・・クシ形容量素子、
Ｌ更・・・基本セル。 代理人 弁理士 内 原 音 兜 １ 図 鵬 ２ 図
Claims (2)
- （１）くし形電極の電界効果トランジスタから成るＮ（
Ｎ≧２）個の基本セルの並列接続から成り、入出力イン
ピーダンス整合回路が前記基本セルの全ての入力側およ
び出力側にそれぞれ独立に挿入されることを特徴とする
電界効果型超高周波半導体装置。 - （２）前記入出力インピーダンス整合回路が前記基本セ
ルのゲート電極とソース電極およびソース電極とドレイ
ン電極との間にそれぞれ独立に接続されるインダクタン
ス回路素子と容量回路素子の直列回路から成ることを特
徴とする請求項第（１）項記載の電界効果型超高周波半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2942588A JPH01204477A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 電界効果型超高周波半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2942588A JPH01204477A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 電界効果型超高周波半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204477A true JPH01204477A (ja) | 1989-08-17 |
Family
ID=12275780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2942588A Pending JPH01204477A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 電界効果型超高周波半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01204477A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0701332A1 (en) * | 1994-09-09 | 1996-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Variable gain circuit and radio apparatus using the same |
| JP2014204170A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 電力増幅器及び通信装置 |
| JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
| WO2022224354A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566467A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-23 | Nec Corp | Microwave integrated circuit semiconductor device |
| JPS5776907A (en) * | 1980-09-02 | 1982-05-14 | Thomson Csf | Monolithic amplifier |
| JPS6052642B2 (ja) * | 1979-12-27 | 1985-11-20 | 日本信号株式会社 | 車輛制御装置用受信器 |
| JPH01198080A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP2942588A patent/JPH01204477A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS566467A (en) * | 1979-06-27 | 1981-01-23 | Nec Corp | Microwave integrated circuit semiconductor device |
| JPS6052642B2 (ja) * | 1979-12-27 | 1985-11-20 | 日本信号株式会社 | 車輛制御装置用受信器 |
| JPS5776907A (en) * | 1980-09-02 | 1982-05-14 | Thomson Csf | Monolithic amplifier |
| JPH01198080A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-09 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0701332A1 (en) * | 1994-09-09 | 1996-03-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Variable gain circuit and radio apparatus using the same |
| JP2014204170A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 電力増幅器及び通信装置 |
| JP2017169168A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 三菱電機株式会社 | 電力増幅器 |
| CN107204746A (zh) * | 2016-03-18 | 2017-09-26 | 三菱电机株式会社 | 功率放大器 |
| WO2022224354A1 (ja) * | 2021-04-20 | 2022-10-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
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