[发明专利]包括功率晶体管和辅助晶体管的集成电路

权利要求书

1.一种集成电路，包括：

功率晶体管，其具有功率控制端子、第一功率负载端子和第二功率负载端子；

辅助晶体管，其具有辅助控制端子、第一辅助负载端子和第二辅助负载端子，其中所述第一辅助负载端子电耦合到所述功率控制端子；以及

电容器，其具有第一电容器电极、第二电容器电极和电容器介电层，所述电容器介电层包括铁电材料和顺电材料至少之一，其中所述第一电容器电极电耦合到所述辅助控制端子；以及

还包括二极管，其中二极管的阳极和第一辅助负载端子电耦合到功率控制端子，二极管的阴极和第一电容器电极电耦合到所述辅助控制端子;

其中第二辅助负载端子、第二电容器电极和第二功率负载端子被直接地电连接。

2.根据权利要求1所述的集成电路，进一步包括半导体衬底，其包括所述功率晶体管和所述电容器的单片集成。

3.根据权利要求2所述的集成电路，其中：

所述功率晶体管包括布置在所述半导体衬底的单元区域中的多个功率晶体管单元；以及

所述电容器布置在所述单元区域中。

4.根据权利要求3所述的集成电路，其中：

所述电容器包括并联连接的多个子电容器；以及

所述多个子电容器均匀散布在所述单元区域上。

5.根据权利要求2所述的集成电路，其中：

所述功率晶体管具有最大关断时间τ并且包括布置在所述半导体衬底的单元区域中的多个功率晶体管单元；

所述电容器布置在具有距所述单元区域的横向距离为d的电容器区域中；以及

所述最大关断时间τ和所述横向距离d满足d<10^-5 m/μs×τ。

6.根据权利要求1所述的集成电路，其中：

所述功率晶体管包括功率场效应晶体管；

所述辅助晶体管包括辅助场效应晶体管；以及

所述辅助场效应晶体管的阈值电压大于所述功率场效应晶体管的阈值电压。

7.根据权利要求6所述的集成电路，其中所述辅助场效应晶体管的栅极电介质的厚度大于所述功率场效应晶体管的栅极电介质的厚度。

8.根据权利要求1所述的集成电路，其中具有大于10³ Ω的电阻值的电阻器与所述二极管并联连接。

9.根据权利要求1所述的集成电路，二极管进一步包括：

第一二极管，具有第一阳极和第一阴极；

第二二极管，具有第二阳极和第二阴极；以及其中

所述第二阴极和所述第一辅助负载端子电耦合到所述功率控制端子；

所述第二阳极电耦合到所述第一阳极；

所述第一阴极和所述第一电容器电极电耦合到所述辅助控制端子；以及

所述第二电容器电极和所述第二辅助负载端子电耦合到所述第二功率负载端子。

10.根据权利要求9所述的集成电路，其中：

所述功率晶体管包括功率场效应晶体管；

所述辅助晶体管包括辅助场效应晶体管；以及

所述辅助场效应晶体管的阈值电压V_th1比所述功率场效应晶体管的阈值电压V_th2高出多于50%。

11.根据权利要求10所述的集成电路，其中所述功率场效应晶体管的栅极电介质和所述辅助场效应晶体管的栅极电介质是同一图案化的介电层的部分。

12.根据权利要求9所述的集成电路，其中所述第二二极管的反向击穿电压在5 V至8 V的范围内。

13.根据权利要求9所述的集成电路，其中具有大于10³ Ω的电阻值的电阻器并联连接到所述第一二极管、所述第二二极管和所述电容器中的至少一个。

14.根据权利要求2所述的集成电路，其中：

所述辅助控制端子是栅极电极；以及

所述栅极电极和所述电容器的第一电极和所述电容器的第二电极中的一个是同一图案化的传导层的部分。

15.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述功率晶体管包括金属氧化物场效应晶体管和绝缘栅双极型晶体管之一。

16.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述辅助晶体管包括场效应晶体管。