【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及一种氮化物基半导体器件。更具体地，本公开涉及一种集成了热敏电阻/温度传感器的氮化物基半导体器件。
技术介绍
1、近年来，对高电子迁移率晶体管(hemt)的研究十分活跃，尤其是在大功率开关和高频率应用方面。三氮化物基hemt利用两种具有不同带隙的材料之间的异质结界面形成类似量子阱的结构，该结构容纳二维电子气体(2deg)区域，从而满足高功率/高频率器件的需求。除了hemt之外，具有异质结构的器件的示例还包括异质结双极晶体管(hbt)、异质结场效应晶体管(hfet)和调制掺杂fet(modfet)。
2、随着微型化和高功率化的发展趋势，氮化镓基器件在其工作期间产生大量热量。自热效应对器件性能和可靠性的影响日益严重。器件的结温是评估器件性能和可靠性的重要因素/参数。因此，有必要对器件的结温进行精确测量。
技术实现思路
1、根据本公开的一方面，提供一种半导体器件。一种氮化物基半导体器件包括第一氮化物基半导体层、第二氮化物基半导体层、第一氮化物基晶体管、第二氮化物基晶体管和热敏电阻。第二氮化物基半导体层设置在第一氮化物基半导体层上并具有大于第一氮化物基半导体层的带隙的带隙，以便与第一氮化物基半导体层和第二氮化物基半导体层之间的异质结相邻产生二维电子气体(2deg)区域。第一氮化物基晶体管设置在第二氮化物基半导体层上方，并将2deg区域用作自身的沟道。第二氮化物基晶体管设置在第二氮化物基半导体层上方，并将2deg区域用作自身的沟道。温度传感器设置在第二氮化物基半导体
2、根据本公开的一方面，提供一种半导体器件。一种氮化物基半导体器件包括第一氮化物基半导体层、第二氮化物基半导体层、氮化物基晶体管以及热敏电阻。第二氮化物基半导体层设置在第一氮化物基半导体层上并具有大于第一氮化物基半导体层的带隙的带隙，以便与第一氮化物基半导体层和第二氮化物基半导体层之间的异质结相邻产生二维电子气体(2deg)区域。氮化物基晶体管设置在第二氮化物基半导体层上方，并将2deg区域用作沟道。温度传感器设置在第二氮化物基半导体层上方并且在氮化物基晶体管周围。温度传感器具有至少一个与氮化物基晶体管间隔开的导电焊盘。
3、根据本公开的一方面，提供一种氮化物基半导体器件的操作方法。该方法包括如下步骤。通过将第一电流输入氮化物基晶体管，在氮化物基半导体器件中接通氮化物基晶体管。在氮化物基半导体器件中，将第二电流输入温度传感器。在输入第二电流的时间段期间的温度传感器的第一电压的值的变化。
4、通过上述配置，在本公开的实施例中，温度传感器位于第一氮化物基晶体管和第二氮化物基晶体管之间，使得温度传感器可以与第一氮化物基晶体管和第二氮化物基晶体管热耦合。因此，温度传感器可以精确且即时地感测半导体器件的结温。温度传感器可以根据结温输出温度信号，并且可以提高结温测量的准确性。
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1.一种氮化物基半导体器件，包括：
2.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器具有一对彼此平行的延伸部以及将所述延伸部中的一个连接到所述延伸部中的另一个的连接部。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管包括至少一个源极和至少一个漏极，并且所述延伸部延伸的长度大于所述源极和所述漏极的长度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器位于所述第一氮化物基晶体管的外围区域周围。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
6.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个具有有源区域，并且在俯视图中，沿所述第二氮化物基半导体层的法线方向观察的所述导电焊盘位于所述有源区域之外。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个具有有源区域，并且
8.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
9.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
10.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个包括源极，所述温度传感器具有一对延伸部，所述一对延伸部相互平行并位于所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极之间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器的延伸部彼此隔开第一距离，并且所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极中的每一个与所述温度传感器的延伸部中的每一个隔开第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极与所述温度传感器的延伸部具有相同的材料。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极与所述温度传感器的延伸部具有不同的材料，并且所述温度传感器的延伸部的正温度系数大于所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极的正温度系数。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极与所述温度传感器的延伸部彼此电隔离。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
16.一种氮化物基半导体器件的操作方法，包括：
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在接通所述氮化物基晶体管后执行输入所述第二电流。
20.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述氮化物基晶体管和所述温度传感器被封装为使得所述氮化物基晶体管与热敏电阻相邻。
21.一种氮化物基半导体器件，包括：
22.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述氮化物基晶体管包括漏极焊盘以及所述漏极焊盘和热敏电阻的导电焊盘之间的源极焊盘。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述氮化物基晶体管进一步包括栅极焊盘，其中所述栅极焊盘和所述温度传感器的导电焊盘位于所述源极焊盘的相同侧。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器具有两个延伸部，所述两个延伸部相互平行并与所述氮化物基晶体管相邻。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述氮化物基晶体管具有源极和漏极，其中所述热敏电阻的延伸部、所述源极和所述漏极沿相同方向延伸。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种氮化物基半导体器件，包括：
2.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器具有一对彼此平行的延伸部以及将所述延伸部中的一个连接到所述延伸部中的另一个的连接部。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管包括至少一个源极和至少一个漏极，并且所述延伸部延伸的长度大于所述源极和所述漏极的长度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器位于所述第一氮化物基晶体管的外围区域周围。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
6.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个具有有源区域，并且在俯视图中，沿所述第二氮化物基半导体层的法线方向观察的所述导电焊盘位于所述有源区域之外。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个具有有源区域，并且在俯视图中，沿所述第二氮化物基半导体层的法线方向观察的所述温度传感器位于所述有源区域之外。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
9.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，进一步包括：
10.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管中的每一个包括源极，所述温度传感器具有一对延伸部，所述一对延伸部相互平行并位于所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极之间。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的氮化物基半导体器件，其中，所述温度传感器的延伸部彼此隔开第一距离，并且所述第一氮化物基晶体管和所述第二氮化物基晶体管的源极中的每一个与所述温度传感器的延伸部中的每一个隔开第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：马浩华，吴合鸿，李思超，严慧，
申请(专利权)人：英诺赛科苏州半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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