集成芯片、射频开关及电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种集成芯片、射频开关及电子设备，该集成芯片包括：逻辑控制单元及射频开关单元，逻辑控制单元用于输出第一输出电压和/或第二输出电压；所述射频开关单元与所述逻辑控制单元相连，并接入所述第一输出电压和/或第二输出电压，当所述第一输出电压和/或第二输出电压为第一预设范围值时，所述射频开关单元被断开；当所述第一输出电压和/或第二输出电压为第二预设范围值时，所述射频开关单元被导通。由此使得该集成芯片控制逻辑灵活多样、工作频带宽、开关射频功率大，并且在控制射频开关时能够使得插入损耗低、开关时间短、隔离度高、噪声低、外围电路更简单、降低了整体的功耗，且抗干扰能力更强、整体的可靠性更高。整体的可靠性更高。整体的可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】
集成芯片、射频开关及电子设备


[0001]本专利技术涉及半导体芯片设计
，具体涉及一种集成芯片及电子设备。

技术介绍

[0002]目前，在各种通讯系统中，射频开关是不可或缺的关键元件，其可以将多路射频信号中的一路或几路通过控制逻辑连通，实现不同射频信号路径的切换，包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等，以达到共用天线、降低终端成本等目的。射频开关可分为机电式继电器开关和基于半导体技术的固态开关两大类，其中固态射频开关因其在切换时间、传输频率、尺寸、集成度及效率等方面的优异性能在当前各种通讯系统中得到更为广泛的应用。而随着通讯系统多入多出(MINO)技术、多波段无线设备(5G)及其它先进通讯技术的不断进步，固态射频开关在便携及以电池作为电源的设备中更是达到几乎垄断的程度。由于固态射频开关需要切换GHz甚至几十GHz的射频信号，其设计、制造及相关技术极为复杂，因此固态射频开关元件一直被称视为模拟芯片皇冠上的明珠，是雷达、手机、对讲机、通讯基站(2G、3G、4G、5G)、卫星等各种通讯系统中不可或缺的关键元件，其重要性不言而喻。
[0003]目前的氮化镓射频开关基本为耗尽型(D
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Mode)常开开关，在没有施加栅极电压时，射频开关的漏极(D)和源极(S)处于低电阻(导通)状态，而当射频开关在栅极施加负电压时，漏极和源极间处于高电阻(关断)状态。而对于一些现有的射频开关需要
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18V左右的负电压才能彻底关断，导致外围电路复杂、插入损耗高、开关时间长等缺点。
专利技术内容
[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种集成芯片，包括：
[0005]逻辑控制单元，用于输出第一输出电压和/或第二输出电压；
[0006]射频开关单元，所述射频开关单元与所述逻辑控制单元相连，并接入所述第一输出电压和/或所述第二输出电压，当所述第一输出电压和/或所述第二输出电压为第一预设范围值时，所述射频开关单元被断开；当所述第一输出电压和/或所述第二输出电压为第二预设范围值时，所述射频开关单元被导通。
[0007]优选的，所述射频开关单元包括：
[0008]衬底层；
[0009]第一过渡层，所述第一过渡层设在所述衬底层上；
[0010]第二过渡层，所述第二过渡层设在所述第一过渡层上；
[0011]迁移主体层，所述迁移主体层设在所述第二过渡层上，所述迁移主体层具有用于外接电路的源极和漏极，且所述源极与所述漏极之间构造有能够被连通或断开的连接通道；
[0012]栅极，所述栅极设在所述迁移主体层上，用于接入所述第一输出电压和/或所述第二输出电压；
[0013]当所述栅极处于初始状态时，所述连接通道被断开以迫使所述源极与所述漏极相互断开；当所述栅极处于通电状态时，所述连接通道被连通以迫使所述源极与所述漏极相互导通。
[0014]优选的，所述迁移主体层包括：
[0015]第一氮化镓层，所述第一氮化镓层覆盖于所述第二过渡层上；
[0016]第二氮化镓层，所述第二氮化镓层覆盖于所述第一氮化镓层上，并与所述第一氮化镓层构成所述连接通道。
[0017]优选的，所述栅极包括第三氮化镓层和第一金属层，所述第三氮化镓层设在所述第二氮化镓层上，所述第一金属层设在所述第三氮化镓层上。
[0018]优选的，所述第三氮化镓层和所述第一金属层具有多个，且所述第三氮化镓层为P型氮化镓层，用于将所述连接通道保持在初始状态。
[0019]优选的，所述第一过渡层为氮化铝制成，所述第二过渡层为铝氮化镓材质制成。
[0020]优选的，所述栅极的数量大于等于2个。
[0021]优选的，所述衬底层包括硅、碳化硅或蓝宝石中的任意一种材料生成。
[0022]优选的，所述漏极、源极和所述栅极被构造成相互平行。
[0023]优选的，还包括栅极电阻和均衡电阻，所述栅极电阻与所述栅极的一端相连，所述均衡电阻与所述栅极的另一端相连。
[0024]优选的，所述栅极电阻具有多个，且多个所述栅极电阻之间通过第二金属层相互连通。
[0025]优选的，所述均衡电阻具有多个，且每个所述均衡电阻上设有滤波电容，多个所述均衡电阻和所述滤波电容之间通过第三金属层相连接。
[0026]优选的，还包括第四金属层，所述第四金属层用于将所述源极与所述均衡电阻和所述滤波电容相连接，以及将所述漏极与所述均衡电阻和所述滤波电容相连接。
[0027]优选的，所述连接通道为二维电子气构造形成。
[0028]优选的，所述逻辑控制单元包括：
[0029]第一电路，所述第一电路用于接入输入电压并转换输出第一控制电压；
[0030]第二电路，所述第二电路用于接入第一参考电压或第二参考电压以输出逻辑信号；
[0031]输出电路，所述输出电路分别与所述第一电路和所述第二电路相连，用于接入所述第一控制电压，并根据所述逻辑信号将所述第一控制电压转换以输出所述第一输出电压和/或所述第二输出电压，当所述第一输出电压为所述第一预设范围值时，所述第二输出电压为所述第二预设范围值；当所述第一输出电压为所述第二预设范围值时，所述第二输出电压为所述第一预设范围值。
[0032]优选的，所述输出电路包括N个第一输出端和N个第二输出端，所述N个第一输出端用于输出所述第一输出电压，所述N个第二输出端用于输出所述第二输出电压。
[0033]优选的，所述第一预设范围值为0
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1.5V，所述第二预设范围值为5
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10V。
[0034]优选的，还包括输入电源，所述输入电源分别与所述第二电路和所述输出电路相连，用于根据所述第二电路的逻辑信号向所述输出电路输出第二控制电压。
[0035]优选的，所述第二电路包括N个接入端，所述N个接入端用于接入所述第一参考电
压或所述第二参考电压；当所述N个接入端接入所述第一参考电压时，所述第二电路输出第一逻辑信号；当所述N个接入端接入所述第二参考电压时，所述第二电路输出第二逻辑信号。
[0036]优选的，所述第一参考电压为2.5
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5.5V，所述第二参考电压为0
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0.8V。
[0037]优选的，所述第一输入电压为2.5
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5.5V，所述第一控制电压为5
‑
10V。
[0038]本专利技术的第二个目的在于提出一种射频开关，包括如上述的集成芯片。
[0039]本专利技术的第三个目的在于提出一种电子设备，包括如上述的集成芯片。
[0040]本专利技术的上述方案至少包括以下有益效果：
[0041]本专利技术提供的集成芯片，通过逻辑控制单元输出第一输出电压和/或第二输出电压；在射频开关单元接入所述第一输出电压和/或第二输出电压时，当第一输出电压和/或第二输出电压为第一预设范围值时，射频开关单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成芯片，其特征在于，包括：逻辑控制单元，用于输出第一输出电压和/或第二输出电压；射频开关单元，所述射频开关单元与所述逻辑控制单元相连，并接入所述第一输出电压和/或所述第二输出电压，当所述第一输出电压和/或所述第二输出电压为第一预设范围值时，所述射频开关单元被断开；当所述第一输出电压和/或所述第二输出电压为第二预设范围值时，所述射频开关单元被导通。2.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述射频开关单元包括：衬底层；第一过渡层，所述第一过渡层设在所述衬底层上；第二过渡层，所述第二过渡层设在所述第一过渡层上；迁移主体层，所述迁移主体层设在所述第二过渡层上，所述迁移主体层具有用于外接电路的源极和漏极，且所述源极与所述漏极之间构造有能够被连通或断开的连接通道；栅极，所述栅极设在所述迁移主体层上，用于接入所述第一输出电压和/或所述第二输出电压；当所述栅极处于初始状态时，所述连接通道被断开以迫使所述源极与所述漏极相互断开；当所述栅极处于通电状态时，所述连接通道被连通以迫使所述源极与所述漏极相互导通。3.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述迁移主体层包括：第一氮化镓层，所述第一氮化镓层覆盖于所述第二过渡层上；第二氮化镓层，所述第二氮化镓层覆盖于所述第一氮化镓层上，并与所述第一氮化镓层构成所述连接通道。4.根据权利要求3所述的集成芯片，其特征在于，所述栅极包括第三氮化镓层和第一金属层，所述第三氮化镓层设在所述第二氮化镓层上，所述第一金属层设在所述第三氮化镓层上。5.根据权利要求4所述的集成芯片，其特征在于，所述第三氮化镓层和所述第一金属层具有多个，且所述第三氮化镓层为P型氮化镓层，用于将所述连接通道保持在初始状态。6.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述第一过渡层为氮化铝制成，所述第二过渡层为铝氮化镓材质制成。7.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述栅极的数量大于等于2个。8.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述衬底层包括硅、碳化硅或蓝宝石中的任意一种材料生成。9.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述漏极、源极和所述栅极被构造成相互平行。10.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，还包括栅极电阻和均衡电阻，所述栅极电阻与所述栅极的一端相连，所述均衡电阻与所述栅极的另一端相连。11.根据权利要求10所述的集成芯片，其特征在于，所述栅极电阻具有多个，且多个所述栅极电阻之间通过第二金属层相互连通。12.根据权利要求11所述的集成芯片，其特征在于，所述均衡电阻具有多个，且每个所述均衡电阻上设有滤波电容，多个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳市泰高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：