[发明专利]氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门

摘要

本发明的氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门用具有双悬臂梁开关的MESFET代替传统MESFET，其中，两个悬臂梁开关是悬浮在MESFET的栅极之上的，两个悬臂梁开关的位置关于该MESFET源‑漏方向对称，MESFET的栅极与衬底之间形成了肖特基接触，在栅极下方的衬底中形成耗尽层，把悬臂梁开关的下拉电压设计得与MESFET的阈值电压相等，当在悬臂梁开关与下拉电极之间所加载的电压大于MESFET的阈值电压时，悬臂梁下拉与栅极紧贴使MESFET导通，当所加电压小于N型MESFET的阈值电压时，悬臂梁开关就不能下拉，MESFET关断，在或非门工作时，当NMOS管处于关断时其悬臂梁开关就处于悬浮态，降低了栅极漏电流，从而降低了电路的功耗。

主权项

一种氮化镓基低漏电流双悬臂梁开关或非门，其特征是该或非门由具有双悬臂梁开关N型MESFET(1)，电阻(2)和电源组成,该双悬臂梁开关MESFET(1)是制作在半绝缘GaN衬底(3)上，该双悬臂梁开关MESFET(1)的源极(10)和漏极(12)由金属和重掺杂N区形成欧姆接触构成，栅极(5)由钛/铂/金合金和N型有源层(11)形成肖特基接触构成，在悬臂梁开关N型MESFET(1)的栅极(5)上方悬浮着两个用钛/金/钛制作而成的对称设计的悬臂梁开关(6)，两个悬臂梁开关(6)的悬浮端之间留有一定缝隙以保证两个悬臂梁开关(6)下拉时互不干扰,两个悬臂梁开关(6)的位置关于该MESFET源‑漏方向对称，悬臂梁开关(6)的锚区(7)制作在半绝缘GaN衬底(3)上，在悬臂梁开关(6)与衬底之间存在下拉电极(8)，下拉电极(8)由氮化硅材料(9)覆盖，悬臂梁开关N型MESFET(1)的下拉电极(8)接地，该双悬臂梁开关MESFET(1)的源极(10)接地，漏极(12)通过电阻(2)与电源VCC相连，源极(10)和漏极(12)分别与引线(4)连接，引线(4)用金制作，两路输入信号即信号A和信号B分别在双悬臂梁开关MESFET(1)的两个悬臂梁开关(6)输入，输出信号Y在该双悬臂梁开关MESFET(1)的漏极(12)与电阻(2)之间输出，电阻(2)的阻值远大于该MESFET导通的阻抗，从而保证在悬臂梁开关N型MESFET(1)导通时由电阻分压得到输出为低电平；两个悬臂梁开关(6)是依靠锚区(7)的支撑悬浮在栅极(5)上方，栅极(5)与衬底(3)之间形成了肖特基接触；该N型MESFET的两个悬臂梁开关(6)的下拉电压设计的与该N型MESFET的阈值电压相等，只有当N型MESFET的悬臂梁开关(6)上所加的电压大于N型MESFET的阈值电压时，其悬臂梁开关(6)才能下拉并接触栅极(5)从而使双悬臂梁开关MESFET(1)导通，当N型MESFET的两个悬臂梁开关(6)上所加电压都小于N型MESFET的阈值电压时，两个悬臂梁开关(6)就都不能下拉，MESFET关断，在或非门工作时，当N型MESFET处于关断时其悬臂梁开关(6)就处于悬浮态，降低了栅极漏电流，从而降低了电路的功耗。