[实用新型]多晶体管结构及具有该结构的半导体器件

说明书

技术领域

本实用新型主要与晶体管有关；更具体地，本实用新型涉及共享半导体外延结构的多晶体管半导体器件。 

背景技术

随着设备和电路密度的提升，设计并制造一种可以起到不止一种功能的多功能半导体器件显得越来越有价值。这样的半导体器件将能提高设备密度和（或）电路功能，因为多种设备功能可以在单一的这种结构中实现。因此，一直有相关研究试图设计并发展多功能半导体器件，例如拥有多个晶体管的半导体器件。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的需要而提供一种多晶体管结构及具有该结构的半导体器件，该半导体器件包含多个晶体管、集多种功能于一身。 

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为： 

一种多晶体管结构，包括：拥有基极部分和发射极部分的第一个晶体管；以及拥有一个基极和集电极的第二个晶体管；同时第一个晶体管的发射极部分被进一步作为第二个晶体管的基极部分，而第一个晶体管的基极部分则被作为第二个晶体管的集电极部分。

所述多晶体管结构中，第一个晶体管的基极上还包括一个n+半导体层和一个n-半导体层。其中n+半导体层和n-半导体层都是砷化镓层。 

所述多晶体管结构中，一个晶体管的发射极部分由一个p+半导体层构成。其中p+半导体层是砷化镓层。 

所述多晶体管结构中，第一个晶体管的集电极部分与发射极部分有一定间距以保证第一个晶体管有至少0.1的直流电流增益。 

所述多晶体管结构中，第一个晶体管是一个双极晶体管或异质结双极型晶体管，第二个晶体管是一个双极晶体管。 

所述多晶体管结构中，第一个晶体管的发射极部分与一个电压源电导相连，第一个晶体管的集电极与一个功率放大器电路相连，这样第一个晶体管就成为电压电源和功率放大器电路之间的开关。其中开关拥有一个大小约1微安的关断电流。 

所述多晶体管结构中，第二个晶体管的发射极由n-半导体层和n+半导体层组成。 

所述多晶体管结构中，第一个晶体管的发射极与第二个晶体管的基极电气隔离，第一个晶体管的基极和第二个晶体管的集电极电气隔离。 

一种具有前述多晶体管结构的半导体器件，包括：一个n+半导体的第一层；一个n-半导体的第二层，在第一层上面；一个p+半导体的第三层，在第二层上面，并且分成相隔一定距离的两部分。 

所述半导体器件中，第一层n+半导体层作为第一个晶体管的基极和第二个晶体管的集电极；第三层p+半导体层的第一部分作为第一个晶体管的集电极，第二个部分被作为第一个晶体管的发射极，第三个部分作为第二个晶体管的基极。 

所述半导体器件中，第一个晶体管是同质结双极晶体管，第二个晶体管是同质结双极晶体管或异质结双极型晶体管。 

所述半导体器件中，所述第三层p+半导体层的第一部分和第二部分之间的间距会产生大小相对应的第一个晶体管的直流电流增益，而直流电流增益至少为0.1。 

所述半导体器件中，第一层n+半导体层、第二层n-半导体层和第三层p+半导体层都是砷化镓层。 

所述半导体器件中，进一步包括：第四层N-半导体层，放置在第三层p+半导体层之上；第五层n-半导体层，放置在第四层N-半导体层之上。 

所述半导体器件中，第一层n+半导体层的第一部分和第二部分中至少有一个被作为第一个晶体管的基极；而第四层N-半导体层和第五层n+半导体层被作为第二个晶体管的发射极。 

所述半导体器件中，第一层n+半导体层分为两个部分，两者电气隔离；第二层n-半导体层分为两个部分，两者电气隔离；第三层p+半导体层有分为三个部分，其中第三个部分与第一、二部分电气隔离；第一层n+半导体层的第一个部分和第二层n-半导体层一起作为第一个晶体管的基极；第一层n+半导体层的第二个部分和第二层n-半导体层一起作为第二个晶体管的集电极；第三层p+半导体层的第三个部分作为第二个晶体管的基极。 

一种包含上述半导体器件的开关电路，包括：用作与电压电源电气连接第一个端子；用作与功率放大器电气连接的第二个端子；用作根据切换信号，控制电源电压与功率放大器之间切换程序的第一个晶体管；用作根据关断电流，控制传给第一个晶体管信号的第二个晶体管；其中至少有一个n掺杂半导体层组成第一个晶体管的基极和第二个晶体管的集电极；其中有一个p掺杂半导体层组成了第一个开关晶体管的集电极和发射极，以及第二个开关晶体管的基极。