JPS6228788Y2 - - Google Patents
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- JPS6228788Y2 JPS6228788Y2 JP1980009086U JP908680U JPS6228788Y2 JP S6228788 Y2 JPS6228788 Y2 JP S6228788Y2 JP 1980009086 U JP1980009086 U JP 1980009086U JP 908680 U JP908680 U JP 908680U JP S6228788 Y2 JPS6228788 Y2 JP S6228788Y2
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は接合ゲート型電界効果トランジスタに
関する。
関する。
マイクロ波増幅用の電界効果トランジスタ
（FET）としては、シリコン（Si）のような元素
半導体を用いたFET、砒化ガリウム（GaAs）等
の化合物半導体を用いたシヨツトキ接合ゲート型
電界効果トランジスタ（MESFET）等があり、
特に後者は前者に比べてより高い周波数帯で増幅
動作が可能である。このようなGaAs MESFET
ではゲート電極金属の直列抵抗を減少させること
を目的として、第１図に示すように動作層２の上
にソース電極３１、ドレイン電極４１を交互に配
置し、その間にゲート電極５１を配置することが
多い。隣接した一組のソース電極、ゲート電極、
ドレイン電極６は単位素子と呼ばれる。各ゲート
電極はゲート給電母線５２０に接続され、ゲート
給電パツド５３より一括してゲートバイアス電圧
と入力電気信号を給電される。また各ドレイン電
極もゲート電極と同様に、ドレイン給電母線４２
０に接続され、ドレイン給電パツド４３より一括
してドレインバイアス電圧の給電と、出力電気信
号の取出しが行なわれることが多い。
（FET）としては、シリコン（Si）のような元素
半導体を用いたFET、砒化ガリウム（GaAs）等
の化合物半導体を用いたシヨツトキ接合ゲート型
電界効果トランジスタ（MESFET）等があり、
特に後者は前者に比べてより高い周波数帯で増幅
動作が可能である。このようなGaAs MESFET
ではゲート電極金属の直列抵抗を減少させること
を目的として、第１図に示すように動作層２の上
にソース電極３１、ドレイン電極４１を交互に配
置し、その間にゲート電極５１を配置することが
多い。隣接した一組のソース電極、ゲート電極、
ドレイン電極６は単位素子と呼ばれる。各ゲート
電極はゲート給電母線５２０に接続され、ゲート
給電パツド５３より一括してゲートバイアス電圧
と入力電気信号を給電される。また各ドレイン電
極もゲート電極と同様に、ドレイン給電母線４２
０に接続され、ドレイン給電パツド４３より一括
してドレインバイアス電圧の給電と、出力電気信
号の取出しが行なわれることが多い。
かかるGaAs MESFETでは、ゲート給電パツ
ドから各ゲート電極に至るゲート給電路の実効
長、あるいはドレイン給電パツドから各ドレイン
電極に至るドレイン給電路の実効長が、各々の単
位素子により異なるため、マイクロ波帯では各単
位素子は同一位相で均衡して動作できなくなる。
例えば厚さ0.15mmの高抵抗GaAs基板上に形成さ
れた幅20μｍのゲート給電母線を伝播する20GHz
の信号の１波長は略4.4mmである。給電パツドに
最も近いゲート電極から給電パツドに至る実効長
と、給電パツドから最も遠いゲート電極から給電
パツドに至る実効長との差が4.4mmに比べて充分
に小さい場合は何等支障はないが、例えばその差
が2.2mmになると、給電パツドに最も近いゲート
電極と、最も遠いゲート電極に加わる信号は完全
に逆位相となり、互いに出力を打ち消し合うこと
になる。各単位素子間の位相差は、単位素子数を
増すほど、あるいは周波数が高くなるほど大きく
なることから、単位素子数を増しても出力電力の
増加が少ない、あるいは周波数が高くなると利
得、出力電力が著しく低下する、等の不都合があ
り、またMESFETの動作が不安定で自己発振を
起こし易くなる欠点があつた。
ドから各ゲート電極に至るゲート給電路の実効
長、あるいはドレイン給電パツドから各ドレイン
電極に至るドレイン給電路の実効長が、各々の単
位素子により異なるため、マイクロ波帯では各単
位素子は同一位相で均衡して動作できなくなる。
例えば厚さ0.15mmの高抵抗GaAs基板上に形成さ
れた幅20μｍのゲート給電母線を伝播する20GHz
の信号の１波長は略4.4mmである。給電パツドに
最も近いゲート電極から給電パツドに至る実効長
と、給電パツドから最も遠いゲート電極から給電
パツドに至る実効長との差が4.4mmに比べて充分
に小さい場合は何等支障はないが、例えばその差
が2.2mmになると、給電パツドに最も近いゲート
電極と、最も遠いゲート電極に加わる信号は完全
に逆位相となり、互いに出力を打ち消し合うこと
になる。各単位素子間の位相差は、単位素子数を
増すほど、あるいは周波数が高くなるほど大きく
なることから、単位素子数を増しても出力電力の
増加が少ない、あるいは周波数が高くなると利
得、出力電力が著しく低下する、等の不都合があ
り、またMESFETの動作が不安定で自己発振を
起こし易くなる欠点があつた。
本考案の目的は上記従来の欠点をなくした接合
ゲート型電界効果トランジスタを提供することに
ある。
ゲート型電界効果トランジスタを提供することに
ある。
本考案によれば複数のソース電極、ドレイン電
極が交互に配置され、該ソース電極とドレイン電
極の間に接合ゲート電極が設けられ、かつ該ソー
ス電極、ドレイン電極、ゲート電極の少なくとも
一種類の電極に対して、外部回路との電気的接続
が行なわれる金属膜からなる給電パツドと該給電
パツドと電極とを連結する金属膜からなる給電母
線とを具えてなる接合ゲート型電界効果トランジ
スタにおいて、前記給電母線の少なくとも一種類
が、給電パツドより派生して２つ以上に分岐され
て第１段給電母線を形成し、該第１段給電母線の
終端から派生して２つ以上に分岐されて第２段給
電母線を形成する該分岐を順次くり返し構成され
た２段以上の樹枝状構造を有し、且つ給電パツド
から各電極に至る給電路の実効長の差が、前記給
電母線を伝送される電気信号の波長に比べて実用
上無視しうる程度に小さいことを特徴とする接合
ゲート型電界効果トランジスタが得られる。
極が交互に配置され、該ソース電極とドレイン電
極の間に接合ゲート電極が設けられ、かつ該ソー
ス電極、ドレイン電極、ゲート電極の少なくとも
一種類の電極に対して、外部回路との電気的接続
が行なわれる金属膜からなる給電パツドと該給電
パツドと電極とを連結する金属膜からなる給電母
線とを具えてなる接合ゲート型電界効果トランジ
スタにおいて、前記給電母線の少なくとも一種類
が、給電パツドより派生して２つ以上に分岐され
て第１段給電母線を形成し、該第１段給電母線の
終端から派生して２つ以上に分岐されて第２段給
電母線を形成する該分岐を順次くり返し構成され
た２段以上の樹枝状構造を有し、且つ給電パツド
から各電極に至る給電路の実効長の差が、前記給
電母線を伝送される電気信号の波長に比べて実用
上無視しうる程度に小さいことを特徴とする接合
ゲート型電界効果トランジスタが得られる。
以下図面により本考案を説明する。
第２図は本考案の一実施例を示す図面である。
第２図において１はクロムをドープした高抵抗
GaAs基板、２はその上に成長されたキヤリア密
度1.5×1017cm-3、厚さ約0.27μｍのｎ型GaAsエ
ピタキシヤル動作層である。この動作層の上には
金・ゲルマニウム合金、ニツケル、金をこの順に
積層したソース電極３１、ドレイン電極４１が、
３μｍの間隔をおいて交互に形成され、給電パツ
ドより派生して２つ以上に分岐されて第１段給電
母線を形成し、該第１段給電母線の終端から派生
して２つ以上に分岐されて第２段給電母線を形成
する該分岐を順次くり返し、２分岐３段の樹枝状
構造のドレイン給電母線４２１，４２２，４２
３、およびドレイン給電パツド４３も同時に形成
される。シヨツトキ接合電極５１は厚さ0.6μｍ
のアルミニウム（Al）膜を使用し、ソース電極
とドレイン電極の間に太さ0.7μｍ、長さ100μｍ
になるように形成され、２分岐２段、４分岐１段
の樹枝状構造のゲート給電母線５２３，５２２，
５２１およびゲート給電パツド５３が同時に形成
される。ゲート電極とゲート電極の間隔は30μｍ
である。フリツプチツプマウント（flip−tip
mount）による直接接地ができる様に、ソース電
極３１は選択的に厚さ12μｍの金めつきが施され
る。
第２図において１はクロムをドープした高抵抗
GaAs基板、２はその上に成長されたキヤリア密
度1.5×1017cm-3、厚さ約0.27μｍのｎ型GaAsエ
ピタキシヤル動作層である。この動作層の上には
金・ゲルマニウム合金、ニツケル、金をこの順に
積層したソース電極３１、ドレイン電極４１が、
３μｍの間隔をおいて交互に形成され、給電パツ
ドより派生して２つ以上に分岐されて第１段給電
母線を形成し、該第１段給電母線の終端から派生
して２つ以上に分岐されて第２段給電母線を形成
する該分岐を順次くり返し、２分岐３段の樹枝状
構造のドレイン給電母線４２１，４２２，４２
３、およびドレイン給電パツド４３も同時に形成
される。シヨツトキ接合電極５１は厚さ0.6μｍ
のアルミニウム（Al）膜を使用し、ソース電極
とドレイン電極の間に太さ0.7μｍ、長さ100μｍ
になるように形成され、２分岐２段、４分岐１段
の樹枝状構造のゲート給電母線５２３，５２２，
５２１およびゲート給電パツド５３が同時に形成
される。ゲート電極とゲート電極の間隔は30μｍ
である。フリツプチツプマウント（flip−tip
mount）による直接接地ができる様に、ソース電
極３１は選択的に厚さ12μｍの金めつきが施され
る。
このように給電母線を樹枝状構造にすることに
より、給電パツドから各電極に至る給電路の実効
長の差はほとんどなくなり、各単位素子は同一位
相で均衡して動作できる様になつた。この結果
MESFETの動作は極めて安定になり、整合回路
およびバイアス回路の設計、調整が容易となつ
た。また自己発振も防止され、自己発振による
MESFETの破壊もなくなり、信頼性が向上し
た。また18GHzにおいて利得が0.5dB、飽和出力
電力が0.3dBそれぞれ改善された。
より、給電パツドから各電極に至る給電路の実効
長の差はほとんどなくなり、各単位素子は同一位
相で均衡して動作できる様になつた。この結果
MESFETの動作は極めて安定になり、整合回路
およびバイアス回路の設計、調整が容易となつ
た。また自己発振も防止され、自己発振による
MESFETの破壊もなくなり、信頼性が向上し
た。また18GHzにおいて利得が0.5dB、飽和出力
電力が0.3dBそれぞれ改善された。
本実施例においては、ドレイン給電母線および
ゲート給電母線の両方が樹枝状構造の場合につい
て説明したが、いずれか一方の給電母線のみを樹
枝状構造としても、従来の欠点をなくしたGaAs
MESFETが得られることは言うまでもない。な
お、本実施例によるGaAs MESFETは18GHzの
信号を増幅するように設計されているので隣接す
るゲート電極同志の間隔を30μｍとし、ゲート給
電母線の最終段は４分岐とした。18GHzの信号の
１波長は略4.8mmであるため、４分岐された４本
のゲート電極間の距離の差は30μｍ、波長の１％
以下と充分に小さく、その影響は実用上無視し得
る。またソース電極に対して同様の構造を適用す
ると、フリツプチツプマウントをしなくとも、帰
還素子として働く接地インピーダンスを均一にで
きる利点がある。またｎ型GaAsを使用した場合
についてのみ示したがｐ型GaAs、あるいはGaAs
以外の化合物半導体、またはSiについても同様で
あることは言うまでもない。
ゲート給電母線の両方が樹枝状構造の場合につい
て説明したが、いずれか一方の給電母線のみを樹
枝状構造としても、従来の欠点をなくしたGaAs
MESFETが得られることは言うまでもない。な
お、本実施例によるGaAs MESFETは18GHzの
信号を増幅するように設計されているので隣接す
るゲート電極同志の間隔を30μｍとし、ゲート給
電母線の最終段は４分岐とした。18GHzの信号の
１波長は略4.8mmであるため、４分岐された４本
のゲート電極間の距離の差は30μｍ、波長の１％
以下と充分に小さく、その影響は実用上無視し得
る。またソース電極に対して同様の構造を適用す
ると、フリツプチツプマウントをしなくとも、帰
還素子として働く接地インピーダンスを均一にで
きる利点がある。またｎ型GaAsを使用した場合
についてのみ示したがｐ型GaAs、あるいはGaAs
以外の化合物半導体、またはSiについても同様で
あることは言うまでもない。
第１図は従来のシヨツトキ接合ゲート型電界効
果トランジスタを説明するための図面、第２図は
本考案の一実施例を説明するための図面である。
図面において１は高抵抗半導体基板、２は半導体
動作層、３１はソース電極、４１はドレイン電
極、４２０〜４２３はドレイン給電母線、４３は
ドレイン給電パツド、５１はゲート電極、５２０
〜５２３はゲート給電母線、５３はゲート給電パ
ツド、６は単位素子を示す。
果トランジスタを説明するための図面、第２図は
本考案の一実施例を説明するための図面である。
図面において１は高抵抗半導体基板、２は半導体
動作層、３１はソース電極、４１はドレイン電
極、４２０〜４２３はドレイン給電母線、４３は
ドレイン給電パツド、５１はゲート電極、５２０
〜５２３はゲート給電母線、５３はゲート給電パ
ツド、６は単位素子を示す。
Claims (1)
- 複数のソース電極、ドレイン電極が交互に配置
され、該ソース電極とドレイン電極の間に接合ゲ
ート電極が設けられ、かつ該ソース電極、ドレイ
ン電極、ゲート電極の少なくとも一種類の電極に
対して、外部回路との電気的接続が行なわれる金
属膜からなる給電パツドと、該給電パツドと電極
とを連結する金属膜からなる給電母線とを具えて
なる接合ゲート型電界効果トランジスタにおい
て、前記給電母線の少なくとも一種類が給電パツ
ドより派生して２つ以上に分岐されて第１段給電
母線を形成し、該第１段給電母線の終端から派生
して２つ以上に分岐されて第２段給電母線を形成
する該分岐を順次くり返し構成された２段以上の
樹枝状構造を有し、且つ給電パツドから各電極に
至る給電路の実効長の差が、前記給電母線を伝送
される電気信号の波長に比べて実用上無視しうる
程度に小さいことを特徴とする接合ゲート型電界
効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980009086U JPS6228788Y2 (ja) | 1980-01-29 | 1980-01-29 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980009086U JPS6228788Y2 (ja) | 1980-01-29 | 1980-01-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56112954U JPS56112954U (ja) | 1981-08-31 |
| JPS6228788Y2 true JPS6228788Y2 (ja) | 1987-07-23 |
Family
ID=29605739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980009086U Expired JPS6228788Y2 (ja) | 1980-01-29 | 1980-01-29 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6228788Y2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60107868A (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-13 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
| JPH0793321B2 (ja) * | 1985-08-13 | 1995-10-09 | 松下電子工業株式会社 | 半導体装置 |
| US9972624B2 (en) | 2013-08-23 | 2018-05-15 | Qualcomm Incorporated | Layout construction for addressing electromigration |
| US9786663B2 (en) | 2013-08-23 | 2017-10-10 | Qualcomm Incorporated | Layout construction for addressing electromigration |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5270731A (en) * | 1975-11-27 | 1977-06-13 | Nec Corp | High frequency power distribution/composition circuit |
-
1980
- 1980-01-29 JP JP1980009086U patent/JPS6228788Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5270731A (en) * | 1975-11-27 | 1977-06-13 | Nec Corp | High frequency power distribution/composition circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56112954U (ja) | 1981-08-31 |
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