[发明专利]单片集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及在一个基板上集成了晶体管和二极管的单片集成电路。

背景技术

近年来，使用了氮化物半导体的晶体管的研究开发盛行，被应用于高输出放大器或低噪音放大器等。如果接收电路的低噪音放大器使用氮化物半导体，则能够提高输入功率耐受性，所以，不需要在低噪音放大器的前级配置的绝缘体。在低噪音放大器的后级连接有下变频用的变频器（mixer）。在被广泛应用的直接变频方式的变频器的情况下，变频器的噪音指数起因于所使用的元件的低频噪音。变频器的元件常用二极管，但是，为了抑制低频噪音，优选以同质结构成并且不在表面流过电流的纵型二极管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-26242号公报。

在以往的单片集成电路中，二极管是通过将晶体管的源极和漏极短路而形成的，容易与横型晶体管集成在一个基板上。但是，能够降低低频噪音的纵型二极管与横型晶体管集成在一个基板上是困难的。

此外，还提出了在晶体管的层之上隔着分离层而设置有二极管的层的装置（例如，参照专利文献1）。在该装置中追加了分离层，并且还必须与晶体管的层不同地形成二极管的层，所以存在制造成本增加这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种能够在不增加制造成本的情况下将横型晶体管和纵型二极管集成在一个基板上的单片集成电路。

本发明提供一种单片集成电路，其特征在于，具有：基板，具有二极管区域和晶体管区域；第一半导体层，在所述二极管区域和所述晶体管区域设置在所述基板上；第二半导体层，在所述二极管区域和所述晶体管区域设置在所述第一半导体层上；第三半导体层，不设置在所述二极管区域，在所述晶体管区域设置在所述第二半导体层上；第一电极，设置在所述二极管区域，与所述第一半导体层连接；第二电极，设置在所述二极管区域，与所述第二半导体层连接；源极电极、栅极电极以及漏极电极，设置在所述第三半导体层上。

根据本发明，能够在不增加制造成本的情况下将横型晶体管和纵型二极管集成在一个基板上。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的单片集成电路的剖面图。

图2是示出本发明的实施方式2的单片集成电路的剖面图。

图3是示出本发明的实施方式3的单片集成电路的剖面图。

图4是示出本发明的实施方式4的单片集成电路的剖面图。

图5是示出本发明的实施方式5的单片集成电路的剖面图。

图6是示出本发明的实施方式6的单片集成电路的剖面图。

图7是示出本发明的实施方式7的单片集成电路的剖面图。

图8是示出本发明的实施方式8的单片集成电路的剖面图。

图9是示出本发明的实施方式9的带变频器的接收电路的图。

图10是示出本发明的实施方式10的带变容二极管（varactor）的电压控制振荡器的图。

图11是示出本发明的实施方式11的带变容二极管的放大器的图。

图12是示出本发明的实施方式12的带倍频器的放大器的图。

图13是示出本发明的实施方式13的带保护电路的放大器的图。

图14是示出本发明的实施方式14的开关的图。

图15是示出本发明的实施方式15的移相器的图。

图16是示出本发明的实施方式16的带线性化单元（linearizer）的放大器的图。

图17是示出本发明的实施方式17的逆变器（inverter）的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式的单片集成电路进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的附图标记，并且有时省略重复说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的单片集成电路的剖面图。基板1具有二极管区域和晶体管区域。在二极管区域和晶体管区域，在基板1上依次设置有缓冲层2、n^-型GaN肖特基层3以及n⁺型GaN欧姆层4。基板1的材料是Si、SiC、GaN、蓝宝石等适于GaN类外延生长的材料。

在晶体管区域，在n⁺型GaN欧姆层4上设置有i型的GaN电子行进层5，在其上设置有i型的AlGaN电子供给层6。在二极管区域，GaN电子行进层5以及AlGaN电子供给层6被刻蚀除去。此外，AlGaN电子行进层5不限于非掺杂，也可以是n型。