[实用新型]电子器件和电路

说明书

本文公开了一种电子器件和电路。该电子器件可包括：高电子迁移率晶体管的漏极电极，该漏极电极覆盖在沟道层上面；源极电极，该源极电极覆盖在沟道层上面，其中源极电极的最下部分覆盖在沟道层的至少一部分上面；和高电子迁移率晶体管的栅极电极，该栅极电极覆盖在沟道层上面；和电流限制控制结构，该电流限制控制结构控制通过漏极电极与源极电极之间的电流。电流限制控制结构可设置在源极电极与栅极电极之间，电流限制控制结构可以耦接到源极电极和第一高电子迁移率晶体管，并且电流限制控制结构具有阈值电压。电流限制控制结构可以是肖特基门控HEMT或MISHEMT。该电路可以包括高电子迁移率晶体管和电流限制控制结构。

技术领域

本公开涉及电子器件和电路，并且更具体地涉及包括晶体管和电流限制控制结构的电子器件和电路。

背景技术

高电子迁移率晶体管可以允许非常高的电流在其漏极和源极之间流动。这样的高电流可能导致晶体管在数百纳秒内自毁。因此，可以使用保护装置；然而，这种装置可能导致另一种复杂情况或不良后果。保护装置可以位于晶体管内的栅极电极与漏极电极之间。这种配置将改变栅极电极与漏极电极之间的电场分布，并且因此将降低晶体管的阻断电压能力。为了获得相同的阻断电压，将必须扩大栅极电极与漏极电极之间的距离，这是不希望的。另一种保护装置可以包括电阻器；然而，电阻器可能增加导通电阻，这是不希望的。另一种保护装置可以包括多个部件，并且可能显著地增加晶体管所占据的面积并增加源极电阻，这两者都是不希望的。期望进一步改进用于高电子迁移率晶体管的短路保护装置，而没有先前提到的不利问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是限制流过高电子迁移率晶体管的电流，而不显著地影响晶体管的栅极电极和漏极电极之间的电场并且不显著地增加晶体管的导通电阻。

根据本实用新型的一方面，提供了电子器件。该电子器件可以包括：第一高电子迁移率晶体管的漏极电极，该漏极电极覆盖在沟道层上面；源极电极，该源极电极覆盖在沟道层上面，其中源极电极的最下部分覆盖在沟道层的至少一部分上面；第一高电子迁移率晶体管的第一栅极电极，第一栅极电极覆盖在沟道层上面；和电流限制控制结构，该电流限制控制结构控制通过漏极电极与源极电极之间的电流。该电流限制控制结构可以设置在源极电极与第一栅极电极之间，该电流限制控制结构可以耦接到源极电极和第一高电子迁移率晶体管，并且该电流限制控制结构可以具有阈值电压。

在一个实施方案中，电流限制控制结构包括第二高电子迁移率晶体管，其中第一高电子迁移率晶体管和第二高电子迁移率晶体管具有不同的阈值电压。

在一个具体实施方案中，该第二高电子迁移率晶体管包括肖特基门控高电子迁移率晶体管。

在另一个具体实施方案中，第一高电子迁移率晶体管是增强型晶体管，并且第二高电子迁移率晶体管是耗尽型晶体管。

在另外的具体实施方案中，第一高电子迁移率晶体管和第二高电子迁移率晶体管中的每个包括漏极和源极。漏极电极可以是第一高电子迁移率晶体管的漏极，第一高电子迁移率晶体管的源极可以耦接到第二高电子迁移率晶体管的漏极，并且源极电极可以是第二高电子迁移率晶体管的源极。

在一个更具体的实施方案中，第二高迁移率电子晶体管还包括第二栅极电极和设置在第二栅极电极与沟道层之间的介电层，该介电层具有相对介电常数和厚度，并且相对介电常数除以厚度的比率为至少0.62nm^-1和至多3.9nm^-1。

在另一个实施方案中，电流限制控制结构的阈值电压在-1V至-4V的范围内。

在又一个实施方案中，电流限制控制结构被配置为将电流限制为至多0.4A/mm。

在另外的实施方案中：

电流限制控制结构是第二高电子迁移率晶体管，该第二高电子迁移率晶体管包括漏极、源极和栅极，