[发明专利]双向异质结化合物半导体保护装置及其形成方法

权利要求书

1.一种设备，包括：

多栅高电子迁移率晶体管（HEMT），包括漏极/源极、源极/漏极、第一耗尽模式（D-模式）栅极、第二D-模式栅极、第一增强模式（E-模式）栅极以及第二E-模式栅极，其中第一E-模式栅极布置在第一和第二D-模式栅极之间，其中第二E-模式栅极布置在第一E-模式栅极和第二D-模式栅极之间，其中漏极/源极和第一D-模式栅极电连接至第一终端，而且其中源极/漏极和第二D-模式栅极电连接至第二终端；

电连接在第一终端和二终端之间的配置成控制第二E-模式栅极的栅极电压的正向传导控制块，其中正向传导控制块被配置成，在第一和第二终端之间的电压差大于正向传导触发电压时使得第二E-模式栅极导通、并且反之根据第二终端的电压来对第二E-模式栅极进行偏置；以及

电连接在第一终端和第二终端之间的配置成控制第一E-模式栅极的栅极电压的反向传导控制块，其中反向传导控制块被配置成，在所述电压差小于反向传导触发电压时使得第一E-模式栅极在所述电压差小于反向传导触发电压时导通、并且反之根据第一终端的电压来对第一E-模式栅极进行偏置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中正向传导控制块被配置成在所述电压差为正但是小于正向传导触发电压时使得第二E-模式栅极截止，其中反向传导控制块被配置成在所述电压差为负但是大于反向传导触发电压时使得第一E-模式栅极截止。

3.根据权利要求1所述的设备，其中正向传导控制块被配置成在所述电压差小于正向传导触发电压时将第二E-模式栅极的电压控制为大约等于第二终端的电压，其中反向传导控制块被配置成在所述电压差大于反向传导触发电压时将第一E-模式栅极控制为大约等于第一终端的电压。

4.根据权利要求1所述的设备，其中正向传导控制块包括连接在第二E-模式栅极和第二终端之间的第一限流电路以及连接在第一终端和第二E-模式栅极之间的正向触发控制电路，其中正向触发控制电路被配置成在所述电压差大于正向传导触发电压时传导正向触发电流以便将第一激活电压提供给第二E-模式栅极。

5.根据权利要求4所述的设备，其中反向传导控制块包括连接在第一E-模式栅极和第一终端之间的第二限流电路以及连接在第二终端和第一E-模式栅极之间的反向触发控制电路，其中反向触发控制电路被配置成在所述电压差小于反向传导触发电压时传导反向触发电流以便将第二激活电压提供给第一E-模式栅极。

6.根据权利要求5所述的设备，其中正向触发电流的至少一部分被配置成在第一终端的电压比第二终端的电压高出正向传导触发电压时流经第一限流电路，其中反向触发电流的至少一部分被配置成在第二终端的电压比第一终端的电压高出反向传导触发电压时流经第二限流电路。

7.根据权利要求5所述的设备，其中第一限流电路包括第一电阻器，其中第二限流电路包括第二电阻器。

8.根据权利要求5所述的设备，其中正向触发控制电路包括在第一终端和第二E-模式栅极之间串行电连接的一个或多个二极管，其中正向传导控制块的一个或多个二极管在第二终端的电压超过第一终端的电压时被反向偏置，其中反向触发控制电路包括在第二终端和第一E-模式栅极之间串行电连接的一个或多个二极管，其中反向传导控制块的一个或多个二极管在第一终端的电压超过第二终端的电压时被反向偏置。

9.根据权利要求5所述的设备，其中正向触发控制电路包括第一反向击穿二极管和第一二极管，其中第一反向击穿二极管包括电连接至第一终端的负极，其中第一二极管包括电连接至第二E-模式栅极的负极以及电连接至第一反向击穿二极管的正极的正极，其中反向触发控制电路包括第二反向击穿二极管和第二二极管，其中第二反向击穿二极管包括电连接至第二终端的负极，其中第二二极管包括电连接至第一E-模式栅极的负极以及电连接至第二反向击穿二极管的正极的正极。

10.根据权利要求9所述的设备，其中第一和第二反向击穿二极管包括与第一终端电连接的负极，其中第一二极管包括与E-模式栅极电连接的负极和与反向击穿二极管的正极电连接的正极。

11.根据权利要求1所述的设备，其中正向传导触发电压和反向传导触发电压具有不同的电压幅值。

12.根据权利要求1所述的设备，其中多栅HEMT是假立方晶形高电子迁移率晶体管（pHEMT）。