[发明专利]半导体装置及其驱动方法

权利要求书

1.一种双向开关，其中：

该双向开关包括半导体元件和控制部，其中，

所述半导体元件包括：

半导体层叠层体，形成在衬底上、具有沟道区域且由氮化物半导体或由碳化硅形成的半导体构成，

第一电极与第二电极，相互间有间隔地形成在所述半导体层叠层体上，

第一栅电极与第二栅电极，该第一栅电极形成在所述第一电极与所述第二电极之间，该第二栅电极形成在该第一栅电极和所述第二电极之间，所述控制部对施加在所述第一栅电极与所述第二栅电极上的电压进行控制；

在电流在所述第一电极与所述第二电极之间双向流动的导通状态下，所述控制部，以所述第一电极的电位为基准将比所述第一栅电极的阈值电压高的电压施加给所述第一栅电极，以所述第二电极的电位为基准将比所述第二栅电极的阈值电压高的电压施加给所述第二栅电极；

在电流在所述第一电极与所述第二电极之间任何一个方向上都不流动的切断状态下，所述控制部，以所述第一电极的电位为基准将所述第一栅电极的阈值电压以下的电压施加给所述第一栅电极，以所述第二电极的电位为基准将所述第二栅电极的阈值电压以下的电压施加给所述第二栅电极。

2.根据权利要求1所述的双向开关，其中：

所述控制部具有：将电压施加在所述第一电极与所述第一栅电极之间的第一可变电源、和将电压施加在所述第二电极与所述第二栅电极之间的第二可变电源。

3.根据权利要求1所述的双向开关，其中：

所述半导体元件是常关型元件；

所述控制部具有：

第一电源，将比所述第一栅电极的阈值电压高的电压施加在所述第一电极与所述第一栅电极之间，

第二电源，将比所述第二栅电极的阈值电压高的电压施加在所述第二电极与所述第二栅电极之间，

第一栅极驱动电路，在所述导通状态下，所述第一栅极驱动电路将所述第一电源连接在所述第一电极和所述第一栅电极之间，在所述切断状态下，所述第一栅极驱动电路将所述第一电极和所述第一栅电极电气连接起来，以及

第二栅极驱动电路，在所述导通状态下，所述第二栅极驱动电路将所述第二电源连接在所述第二电极和所述第二栅电极之间，在所述切断状态下，所述第二栅极驱动电路将所述第二电极和所述第二栅电极电气连接起来。

4.根据权利要求3所述的双向开关，其中：

所述第二栅极驱动电路包括将来自外部的控制信号和开关输出电分离的绝缘电路。

5.根据权利要求4所述的双向开关，其中：

所述绝缘电路包括光耦合器。

6.根据权利要求1所述的双向开关，其中：

所述半导体元件是常开型元件；

所述控制部具有：

第三电源，将所述第一栅电极的阈值电压以下的电压施加在所述第一电极与所述第一栅电极之间，

第四电源，将所述第二栅电极的阈值电压以下的电压施加在所述第二电极与所述第二栅电极之间，

第三栅极驱动电路，在所述导通状态下，所述第三栅极驱动电路将所述第一电极和所述第一栅电极电气连接起来，在所述切断状态下，所述第三栅极驱动电路将所述第三电源连接在所述第一电极和所述第一栅电极之间，以及

第四栅极驱动电路，在所述导通状态下，所述第四栅极驱动电路将所述第二电极和所述第二栅电极电气连接起来，在所述切断状态下，所述第四栅极驱动电路将所述第四电源连接在所述第二电极和所述第二栅电极之间。