[发明专利]能够进行雪崩能量处理的III族氮化物晶体管

权利要求书

1.一种半导体器件，其包括：

氮化镓场效应晶体管即GaN FET；

过压箝位组件，所述过压箝位组件的第一端被电耦合到所述GaN FET的漏极节点，所述过压箝位组件被配置为当在所述漏极节点处的电压小于安全电压极限时传导微小的电流，该安全电压极限小于所述GaN FET的击穿电压；所述过压箝位组件被进一步配置为当在所述GaN FET的所述漏极节点处的所述电压上升至所述安全电压极限以上时传导大量的电流；以及

电压降组件，所述电压降组件的第一端被电耦合到所述过压箝位组件的第二端，所述电压降组件的第二端被电耦合到为所述GaN FET提供截止状态偏压的偏置电位的端子，所述电压降组件被配置为提供电压降，该电压降随着来自所述过压箝位组件的电流增加而增加；

所述半导体器件被配置为当所述电压降组件两端的所述电压降达到阈值时导通所述GaN FET。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述电压降组件的所述第一端电耦合到所述GaN FET的栅极节点；以及

所述电压降组件的所述第二端电耦合到所述半导体器件的栅极端。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中：

所述GaN FET是耗尽模式GaN FET；

所述GaN FET的源极节点电耦合到n沟道金属氧化物半导体晶体管即NMOS晶体管的漏极节点；

所述GaN FET的栅极节点电耦合到所述NMOS晶体管的源极节点；以及

所述电压降组件的所述第二端电耦合到所述NMOS晶体管的栅极节点。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述过压箝位组件包括串联电耦合的多个二极管。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述多个二极管被配置为多个正向和反向二极管对。

6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述二极管被形成在包括氮化镓的低缺陷层和包括Al_xGa_1-xN的阻挡层中，所述GaN FET被设置在所述低缺陷层和所述阻挡层的一部分中。

7.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述二极管被形成在包括Al_xGa_1-xN的阻挡层和金属栅极层中，所述GaN FET被设置在所述阻挡层的一部分内并且具有所述金属栅极层的金属栅极。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电压降组件是电阻器。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述电阻器在包括氮化镓的低缺陷层中的二维电子气体中具有电阻体，所述GaN FET被设置在所述低缺陷层的一部分中并且具有在所述二维电子气体中的沟道导电层。

10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电压降组件是金属氧化物半导体晶体管即MOS晶体管。