[发明专利]具有栅极保护二极管的MOS晶体管

权利要求书

1.一种具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：MOS晶体管的导电沟道的载流子类型为第一导电类型，MOS晶体管的源区和漏区都具有第一导电类型掺杂；

栅极保护二极管的第二导电类型掺杂区和所述MOS晶体管的源区连接；

所述栅极保护二极管的第一导电类型掺杂区和所述MOS晶体管的栅极结构之间通过第一开关连接；所述第一开关采用MOS器件，所述MOS器件的栅极与所述MOS晶体管的栅极电连接；

当所述MOS晶体管的栅源电压使所述MOS晶体管导通时，所述第一开关也导通，所述栅极保护二极管的第一导电类型掺杂区和所述MOS晶体管的栅极结构相导通，所述栅极保护二极管为所述MOS晶体管的栅极结构的等离子体电荷提供泄放路径；

当所述MOS晶体管的栅源电压使所述MOS晶体管截止时，所述第一开关防止所述栅极保护二极管产生正偏。

2.如权利要求1所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：MOS晶体管为第一NMOS，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。

3.如权利要求2所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第一NMOS为增强型NMOS；所述第一开关采用第二NMOS，所述第二NMOS为耗尽型NMOS；

所述第二NMOS的漏区和栅极结构连接在一起且都连接所述第一NMOS的栅极结构；

所述第二NMOS的源区连接所述栅极保护二极管的第一导电类型掺杂区。

4.如权利要求3所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第一NMOS的源区接地以及漏区连接电源电压；

当所述第一NMOS的栅源电压大于等于所述第一NMOS的第一阈值电压时，所述第一NMOS导通，所述第二NMOS也导通；

当所述第一NMOS的栅源电压小于0V且小于所述第二NMOS的第二阈值电压时所述第一NMOS管截止，所述第二NMOS也截止。

5.如权利要求4所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第二阈值电压的绝对值小于所述栅极保护二极管的正向导通的第三阈值电压；

当所述第一NMOS的栅源电压大于所述第二阈值电压时，所述第二NMOS管导通，所述栅极保护二极管截止。

6.如权利要求5所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第二阈值电压包括-0.1V。

7.如权利要求1所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：MOS晶体管为第一PMOS，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。

8.如权利要求7所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第一PMOS为增强型PMOS；所述第一开关采用第二PMOS，所述第二PMOS为耗尽型PMOS；

所述第二PMOS的漏区和栅极结构连接在一起且都连接所述第一PMOS的栅极结构；

所述第二PMOS的源区连接所述栅极保护二极管的第一导电类型掺杂区。

9.如权利要求8所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第一PMOS的源区接电源电压以及漏区接地；

当所述第一PMOS的栅源电压小于等于所述第一PMOS的第四阈值电压时，所述第一PMOS导通，所述第二PMOS也导通；

当所述第一PMOS的栅源电压大于0V且大于所述第二PMOS的第五阈值电压时所述第一PMOS管截止，所述第二PMOS也截止。

10.如权利要求9所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第五阈值电压小于所述栅极保护二极管的正向导通的第三阈值电压；

当第一PMOS的栅源电压小于所述第五阈值电压时，所述第二PMOS导通，所述栅极保护二极管截止。

11.如权利要求10所述的具有栅极保护二极管的MOS晶体管，其特征在于：所述第五阈值电压包括0.1V。