【技术实现步骤摘要】
本公开涉及集成电路，更具体地涉及在氮化镓技术设置中的负温度系数(ntc)电阻器和包括ntc电阻器的相关高温检测电路的实施例。
技术介绍
1、氮化镓高电子迁移率晶体管(gan hemt)用于功率转换电路。因此，这些电路需要一种方法以在器件正在传导电流时检测器件温度(由于传导损耗)何时达到某个值，因此可以采取适当的行动，例如关断晶体管栅极以防止热失控(thermal runaway)。温度检测电路需要与gan功率器件共同集成在同一衬底上，使得温度信号准确地表示gan功率器件的状态。然而，在gan技术中设置温度传感器具有挑战性，因为依赖于温度的负温度系数(ntc)电阻器在gan技术中通常不可用。
技术实现思路
1、下面提到的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式进行组合。
2、本公开的一方面提供了一种结构，包括：负温度系数ntc电阻器，其包括：p型掺杂的氮化镓pgan层；在所述pgan层下方的氮化镓gan异质结结构，所述gan异质结结构包括势垒层和沟道层；隔离区，其延伸跨过所述势垒层和所述沟道层的界面；以及在所述pgan层上的第一金属电极，其与在所述pgan层上的第二金属电极间隔开。
3、本公开的一方面包括一种结构，其包括：第一温度无关电流源；第二温度无关电流源；增强模式高电子迁移率晶体管em hemt，其具有栅极、第一源极/漏极区和第二源极/漏极区；负温度系数ntc电阻器，其包括第一金属电极和第二金属电极；第一节点，其耦合所述第一温度无关电流源、所述nt
4、本公开的一方面包括一种结构，其包括：第一温度无关电流源和第二温度无关电流源，其中，所述第一温度无关电流源和所述第二温度无关电流源均包括具有栅极、第一源极/漏极区和第二源极/漏极区的耗尽模式高电子迁移率晶体管dm hemt，以及耦合在所述dm hemt的所述第一源极/漏极区和所述栅极之间的零温度系数ztc电阻器，其中，所述dmhemt的所述第二源极/漏极区耦合到电压源；增强模式高电子迁移率晶体管em hemt，其具有栅极、第一源极/漏极区和第二源极/漏极区；负温度系数ntc电阻器，其包括第一金属电极和第二金属电极；第一节点，其耦合所述第一温度无关电流源、所述ntc电阻器的所述第一金属电极和所述em hemt的所述栅极；第二节点，其将所述em hemt的所述第一源极/漏极区和所述ntc电阻器的所述第二金属电极耦合到地；输出节点，其耦合所述em hemt的所述第二源极/漏极区和所述第二温度无关电流源；以及其中，响应于温度跨过(cross)阈值，在所述ntc电阻器处和em hemt的所述栅极处的电压变化导致所述em hemt改变状态。
5、本公开的另一方面包括一种负温度系数ntc电阻器，其包括：p型掺杂的氮化镓pgan层；在所述pgan层下方的氮化镓gan异质结结构，所述gan异质结结构包括势垒层和沟道层；隔离区，其延伸跨过所述势垒层和所述沟道层的界面；以及在所述pgan层上的第一金属电极，其与在所述pgan层上的第二金属电极间隔开。
6、本公开中描述的两个或更多个方面，包括本
技术实现思路
部分中描述的方面，可以组合以形成本文中未具体描述的实施方式。一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。通过描述和附图以及权利要求，其他特征、目标和优点将变得显而易见。
【技术保护点】
1.一种结构，包括：
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述势垒层包括铝(Al)摩尔分数在15-25％之间的氮化铝镓(AlGaN)。
3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述pGaN层以及所述第一金属电极和所述第二金属电极与高电子迁移率晶体管HEMT相邻。
4.根据权利要求3所述的结构，其中，所述第一金属电极和所述pGaN层形成所述HEMT结构的栅极的部分。
5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述隔离区包括非晶化掺杂剂物质，所述非晶化掺杂剂物质包括氩和氮中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述隔离区位于所述pGaN层直接下方。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述势垒层包括位于所述pGaN层直接下方的一部分，并且所述隔离区围绕所述势垒层的所述一部分。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述NTC电阻器是温度检测电路的部分，所述温度检测电路包括：
9.根据权利要求8所述的结构，其中，所述第一温度无关电流源和所述第二温度无关电流源均包括具有栅极、第一源极/漏极区和
10.根据权利要求9所述的结构，其中，所述ZTC电阻器包括硅-铬电阻器。
11.一种结构，包括：
12.根据权利要求11所述的结构，其中，响应于温度跨过阈值，在所述NTC电阻器处和EMHEMT的所述栅极处的电压变化导致所述EM HEMT改变状态。
13.根据权利要求11所述的结构，其中，所述第一温度无关电流源和所述第二温度无关电流源均包括具有栅极、第一源极/漏极区和第二源极/漏极区的耗尽模式高电子迁移率晶体管DM HEMT，以及耦合在所述DM HEMT的所述第一源极/漏极区和所述栅极之间的零温度系数ZTC电阻器，其中，所述DM HEMT的所述第二源极/漏极区耦合到电压源。
14.根据权利要求11所述的结构，其中，所述NTC电阻器包括：
15.根据权利要求14所述的结构，其中，所述pGaN层、所述势垒层和所述沟道层与所述EM HEMT共用。
16.根据权利要求14所述的结构，其中，所述势垒层包括铝(Al)摩尔分数在15-25％之间的氮化铝镓(AlGaN)。
17.根据权利要求14所述的结构，其中，所述隔离区包括非晶化掺杂剂物质，所述非晶化掺杂剂物质包括氩和氮中的至少一者。
18.根据权利要求14所述的结构，其中，所述隔离区位于所述pGaN层直接下方。
19.根据权利要求14所述的结构，其中，所述势垒层包括位于所述pGaN层直接下方的一部分，并且所述隔离区围绕所述势垒层的所述一部分。
20.一种结构，包括：
21.一种负温度系数NTC电阻器，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种结构，包括：
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述势垒层包括铝(al)摩尔分数在15-25％之间的氮化铝镓(algan)。
3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述pgan层以及所述第一金属电极和所述第二金属电极与高电子迁移率晶体管hemt相邻。
4.根据权利要求3所述的结构，其中，所述第一金属电极和所述pgan层形成所述hemt结构的栅极的部分。
5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述隔离区包括非晶化掺杂剂物质，所述非晶化掺杂剂物质包括氩和氮中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述隔离区位于所述pgan层直接下方。
7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述势垒层包括位于所述pgan层直接下方的一部分，并且所述隔离区围绕所述势垒层的所述一部分。
8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述ntc电阻器是温度检测电路的部分，所述温度检测电路包括：
9.根据权利要求8所述的结构，其中，所述第一温度无关电流源和所述第二温度无关电流源均包括具有栅极、第一源极/漏极区和第二源极/漏极区的耗尽模式高电子迁移率晶体管dm hemt，以及耦合在所述dm hemt的所述第一源极/漏极区和所述栅极之间的零温度系数ztc电阻器，其中，所述dm hemt的所述第二源极/漏极区耦合到电压源。
10.根据权利要求9所述的结构，其中，所述ztc电阻器包括硅-铬电阻器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·沙马，M·J·齐拉克，S·J·本特利，J·A·康塔罗夫斯基，
申请(专利权)人：格芯美国集成电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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