GaN增强型功率器件的双向ESD保护方法、电路及双栅器件技术

一种GaN增强型功率器件的双向ESD保护方法、电路及双栅器件。方法以双控开关构成ESD能量泄放，器件正常正压工作状态时双控开关关断，发生ESD时双控开关导通，泄放能量；器件正常负压工作状态时双控开关关断，当发生ESD时，双控开关导通，泄放能量。电路包括第一端口和第二端口，两端并接双栅开关器件、正反向开启控制组件，其第一、二源极连于第一、二端口；正向组件包括串联连接的第一二极管串和第一电阻，串接端连双栅器件一栅极；反向组件包括串联连接的第二二极管串和第二电阻，串接端连双栅器件另一栅极。双栅器件包括势垒层，在势垒层上分别设第一二源极、第一二p型盖帽层上有第一第二栅极，两栅极逻辑状态为与门。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及esd保护，具体而言是涉及一种gan增强型功率器件的双向esd保护方法、电路及双栅器件。

技术介绍

1、静电释放（electro-static discharge，简称esd）是指两个具有不同电势的物体间的静电电荷传输。据调查，导致集成电路功能失效的诸多原因中，esd已成为最常见原因之一，全球每年因esd对电子产品所造成的损失高达百亿美金之多。因此，半导体器件的esd防护设计不可忽视，这对gan增强型功率器件尤其如此。

2、一方面，由于gan增强型功率器件的栅极采用肖特基金属接触，其栅极最大耐受电压极低，即长时间直流电压小于7v ,瞬态电压小于12v ,导致其器件自身对静电放电事件即esd事件的抵御能力较差。对gan增强型功率器件的现有esd测试表明，其栅极极易受esd的危害。随着gan增强型功率器件正在被大量研发和应用，其栅极的esd防护设计越发重要。因此，在使用gan增强型功率器件时，一般需要增加esd保护电路；另一方面，由于gan增强型功率器件的阈值电压通常较低，有时栅极加0v电压无法彻底关断器件，此时需要采用负压关断。

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【技术保护点】

1.一种GaN增强型功率器件的双向ESD保护方法，包括设置用于连接受保护的GaN增强型功率器件（40）漏极的第一端口和用于连接所述GaN增强型功率器件（40）源极的第二端口的步骤，其特征在于，在第一端口与第二端口之间连接一双控开关以构成ESD能量泄放通路，

2.根据权利要求1所述的GaN增强型功率器件的双向ESD保护方法，其特征在于，所述双控开关采用双栅开关器件（30）。

3.一种GaN增强型功率器件的双向ESD保护电路，包括：用于连接受保护的GaN增强型功率器件（40）栅极的第一端口和用于连接所述GaN增强型功率器件（40）漏极的第二端口，其特征在于，在第一端口...

【技术特征摘要】

1.一种gan增强型功率器件的双向esd保护方法，包括设置用于连接受保护的gan增强型功率器件（40）漏极的第一端口和用于连接所述gan增强型功率器件（40）源极的第二端口的步骤，其特征在于，在第一端口与第二端口之间连接一双控开关以构成esd能量泄放通路，

2.根据权利要求1所述的gan增强型功率器件的双向esd保护方法，其特征在于，所述双控开关采用双栅开关器件（30）。

3.一种gan增强型功率器件的双向esd保护电路，包括：用于连接受保护的gan增强型功率器件（40）栅极的第一端口和用于连接所述gan增强型功率器件（40）漏极的第二端口，其特征在于，在第一端口与第二端口之间连接一双控开关以构成esd能量泄放通路，所述双控开关采用双栅开关器件（30），双栅开关器件（30）的第一源极和第二源极分别与所述第一端口及第二端口连接；在所述第一端口与第二端口上并接有正向开启控制组件（10）和反向开启控制组件（20），所述正向开启控制组件（10）包括串联连接的第一二极管串（11）和第一电阻（12），第一二极管串（11）采用1个二极管或串联连接的1个以上的二极管，第一二极管串（11）的阴极与第一电阻（12）的一端连接并连接于双栅开关器件（30）的一个栅极（g1），第一二极管串（11）的阳极连接于所述第一端口，第一电阻（12）的另一端连接于所述第二端口；所述反向开启控制组件（20）包括串联连接的第二二极管串（23）和第二电阻（22），第二二极管串（23）采用1个二极管或串联连接的1个以上的二极管，第二二极管串（23）的阴极与第二电阻（22）的一端连接并连接于双栅开关器件（30）的另一个栅极（g2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟锋，马岩锋，李胜，陆伟豪，刘斯扬，时龙兴，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：