本發(fā)明涉及HFET(異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管)等的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

背景技術(shù)：

目前，作為半導(dǎo)體功率器件，由Si(硅)形成的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)和IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極晶體管)被廣泛使用。但是，這些Si器件正在接近由材料物性帶來的性能極限，在確保高耐壓的基礎(chǔ)上，今后的進(jìn)一步低導(dǎo)通電阻化和高速化逐漸變得困難。

因此，對(duì)于通過使用以GaN(氮化鎵)和SiC(碳化硅)為代表的化合物半導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)超越了Si功率器件的極限的低損失器件的期待越來越高。

尤其是GaN作為材料物性具有以下的特征，即，與Si相比帶隙大約是3倍，絕緣擊穿電場比Si大一個(gè)數(shù)量級(jí)，而且飽和電子速度也比Si大，因此GaN類的HFET(異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管)與Si器件相比，被期待大幅的高耐壓化、低電阻化和高速化。

但是，GaN類的HFET通常由于其高速性，在現(xiàn)實(shí)的電路中電壓變化、電流變化非常大，因此容易受到電路中的寄生電感和寄生電容的影響，存在電路工作時(shí)變得不穩(wěn)定或發(fā)生擊穿這樣的不良狀況。

目前，作為GaN類的場效應(yīng)晶體管，有專利文獻(xiàn)1(特開2010-186925號(hào)公報(bào))中所記載的晶體管。該場效應(yīng)晶體管如圖14所示，包括漏極電極214、源極電極212、柵極電極216、柵極電極焊盤225、柵極電極連接配線227和電阻元件231。上述柵極電極連接配線227由指形連接部228和焊盤連接部229構(gòu)成。上述柵極電極216呈指形設(shè)置有多個(gè)，連接在各柵極電極216的一端側(cè)的柵極電極連接配線227經(jīng)電阻元件231與柵極電極焊盤225連接。并且，在將場效應(yīng)晶體管作為開關(guān)器件使用時(shí)，通過電阻元件231抑制嗡鳴(ringing)或者振動(dòng)等電路工作時(shí)的不穩(wěn)定的狀態(tài)的發(fā)生。

另外，目前，作為場效應(yīng)晶體管，有專利文獻(xiàn)2(特開平6-87505號(hào)公報(bào))中所記載的晶體管。該場效應(yīng)晶體管如圖15所示，包括：形成為指形的多個(gè)柵極電極451；連接在各柵極電極451的一端側(cè)的柵極引出電極部452；和與該柵極引出電極部452連接的柵極電極焊盤453。在各柵極電極451的柵極引出電極部452側(cè)插入有穩(wěn)定化電阻454。通過該穩(wěn)定化電阻454實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)晶體管的一致化工作，抑制電路工作時(shí)的不穩(wěn)定的狀態(tài)的發(fā)生。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開2010-186925號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特公平6-87505號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問題

可是，在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的場效應(yīng)晶體管中，沒有考慮信號(hào)延遲和一致化工作地規(guī)定柵極電極216、451與柵極電極焊盤225、453的連接位置，僅在柵極電極216、451的一端側(cè)連接?xùn)艠O電極焊盤225、453，將場效應(yīng)晶體管作為開關(guān)器件使用時(shí)，存在在晶體管的內(nèi)部產(chǎn)生信號(hào)延遲，不能進(jìn)行一致化工作的問題。

另外，根據(jù)使用環(huán)境，有時(shí)要求負(fù)載短路耐受量，當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，場效應(yīng)晶體管被施加高電壓和高電流狀態(tài)的應(yīng)力，如果晶體管內(nèi)存在不一致的工作，則會(huì)產(chǎn)生過熱區(qū)域，存在短路耐受量降低的問題。

以下，使用圖1、圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)、圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)和圖5(d)對(duì)場效應(yīng)晶體管的不一致工作詳細(xì)地進(jìn)行說明。

此外，這些圖1、圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)、圖4(a)、圖4(b)、圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)和圖5(d)是用于詳細(xì)地說明本發(fā)明要解決的技術(shù)問題的圖，而不是表示現(xiàn)有技術(shù)的圖。尤其是，圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的俯視圖，為了減少圖的張數(shù)而援引該圖1。

首先，圖1是表示化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖。

如圖1所示，該化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管具有漏極電極11、源極電極12和柵極電極13，漏極電極11和源極電極12在第一方向上以指形延伸，并且在與上述第一方向大致正交的第二方向上彼此隔開預(yù)定的間隔且大致平行地交替配置有多個(gè)。

另外，在俯視時(shí)，上述柵極電極13在指形的漏極電極11與指形的源極電極12之間在上述第一方向上延伸，并且以包圍漏極電極11的方式呈環(huán)狀延伸。上述柵極電極13相對(duì)于漏極電極11和源極電極12具有預(yù)先設(shè)定的間隔。

大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15定義具有長邊和短邊的大致矩形的區(qū)域20，該大致矩形的區(qū)域20包含上述柵極電極13的全部。

上述柵極電極13的上述第一方向的兩端分別與柵極電極連接配線15連接，并且，該柵極電極連接配線15中的連接部18經(jīng)柵極電極焊盤連接配線16與柵極電極焊盤17連接。上述連接部18位于上述矩形的區(qū)域20的長邊側(cè)。上述柵極電極焊盤17配置在柵極電極13的上述第一方向的一端側(cè)。

上述柵極電極連接配線15和柵極電極焊盤連接配線16，作為一例，由依次層疊Ti層、AlCu層、TiN層而形成的Ti/AlCu/TiN電極等構(gòu)成。

另外，上述漏極電極11、柵極電極13和柵極電極連接配線15的一部分構(gòu)成圖1中由虛線包圍的矩形的柵極指14。

想要在化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中流通大電流的情況下，為了降低導(dǎo)通電阻，例如在上述第二方向上配置多個(gè)柵極指14，由包圍該多個(gè)柵極指14的矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15和多個(gè)柵極指14形成一個(gè)柵極指組14a。

接著，使用圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)、圖4(a)、圖4(b)說明圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)工作的情況下的等效電路及其工作狀況。

圖3(a)是圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路，圖1的柵極電極焊盤17對(duì)應(yīng)于圖3(a)的柵極端子37，圖1的漏極電極焊盤和源極電極焊盤(未圖示)對(duì)應(yīng)于圖3(a)的漏極端子38和源極端子39。另外，如圖3(a)所示，設(shè)從圖1的漏極電極焊盤(未圖示)至漏極電極11的等效的電阻成分為漏極電阻331，從圖1的源極電極焊盤(未圖示)到源極電極12的等效的電阻成分為源極電阻332，從圖1的柵極電極焊盤17至柵極電極13的等效的電阻成分為柵極電阻333。另外，將圖1的漏極電極11與柵極電極13之間的電容等效地設(shè)為柵極漏極間電容34(圖3(a))。設(shè)上述漏極電阻331的電阻值為Rd，源極電阻332的電阻值為Rs，柵極電阻333的電阻值為Rg，柵極漏極間電容34的電容值為Cgd。此外，在下文中，為了方便，也有將柵極漏極間電容34表示為作為電容值的Cgd的情況。

圖3(b)是使圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)工作的情況下的等效電路。如圖3(b)所示，在圖3(a)表示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中，源極端子39被固定在GND電位，漏極端子38通過負(fù)載35與第一電源36a連接，柵極端子37與第二電源36b連接。

通常，在使場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)工作的情況下，如圖3(c)所示的脈沖狀的柵極信號(hào)從第二電源36b(參照圖3(b))輸入到柵極端子37。從Low(低電平)變化為High(高電平)的信號(hào)輸入到上述柵極端子37，當(dāng)柵極電極33的電位成為晶體管的閾值電壓以上時(shí)，漏極電壓Vds開始降低(接通)，漏極電極31的電位變成Low，成為導(dǎo)通狀態(tài)。另外，從High變化為Low的信號(hào)輸入到柵極端子37時(shí)，漏極電壓Vds開始增加(關(guān)斷)，漏極電壓Vds變成High，成為斷開狀態(tài)。像這樣，場效應(yīng)晶體管根據(jù)柵極信號(hào)反復(fù)成為導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)，由此漏極電壓Vds在接通和關(guān)斷這樣的短時(shí)間期間急劇地發(fā)生變動(dòng)。這里，漏極電壓Vds的變動(dòng)的變化率記載為dV/dt，接通時(shí)記載為(dV/dt)on，關(guān)斷時(shí)記載為(dV/dt)off。

在接通時(shí)，如圖4(a)所示，當(dāng)High信號(hào)輸入到柵極端子37時(shí)(箭頭A)，接著，漏極電極31的電位急劇地降低(箭頭B)，如箭頭C所示的電流從柵極電極33經(jīng)柵極漏極間電容Cgd向漏極電極31流動(dòng)。該箭頭C所示的電流如下表示。

I1＝Cgd×(dV/dt)on

上述電流I1在柵極電阻333中流動(dòng)，所以柵極電極33的電位如下所示那樣降低。設(shè)該柵極電極33的電壓下降量為ΔV1時(shí)，則如下式所示：

ΔV1＝I1×Rg＝Rg×Cgd×(dV/dt)on……式(1)。

接著，在使柵極電壓提高的情況下的接通時(shí)，由于急劇的漏極電壓Vds的降低，電流經(jīng)柵極漏極間電容Cgd從柵極電極33向漏極電極31流動(dòng)，因而使柵極電壓相反地向降低的方向移動(dòng)，發(fā)生嗡鳴等，柵極電壓和漏極電壓變得不穩(wěn)定。

特別是，電壓下降量ΔV變大，柵極電極33的電位成為閾值電壓以下時(shí)，化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管瞬間地被斷開而進(jìn)行振動(dòng)等，不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作，根據(jù)情況而導(dǎo)致?lián)舸?/p>

另一方面，在關(guān)斷時(shí)，如圖4(b)所示，Low信號(hào)輸入到柵極端子37時(shí)(箭頭A)，漏極電極31的電位急劇地增加(箭頭B)，因此箭頭C所示的電流從漏極電極31經(jīng)柵極漏極間電容Cgd向柵極電極33流動(dòng)。該箭頭C所示的電流如下表示。

I2＝Cgd×(dV/dt)off

上述電流I2在柵極電阻333中流動(dòng)，因此柵極電極33的電位如下所示增加。該柵極電極33的電壓增加量表示為ΔV2時(shí)，則如下式所示：

ΔV2＝I2×Rg＝Rg×Cgd×(dV/dt)off……式(2)。

即，在使柵極電壓下降的情況下的關(guān)斷時(shí)，通過急劇的漏極電壓Vds的增加，電流從漏極電極31經(jīng)柵極漏極間電容Cgd向柵極電極33流動(dòng)，因此使柵極電壓相反地向增加的方向移動(dòng)，發(fā)生嗡鳴等，柵極電壓和漏極電壓變得不穩(wěn)定。

特別是，電壓增加量ΔV變大，柵極電極33的電位成為閾值電壓以上時(shí)，晶體管瞬間地被導(dǎo)通而進(jìn)行振動(dòng)等，不能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作，根據(jù)情況而導(dǎo)致?lián)舸?/p>

通常，由式(1)、式(2)所示的柵極漏極間電容34的電容值Vgd具有漏極電壓依賴性，漏極電壓Vds為低電壓時(shí)與漏極電壓Vds為高電壓時(shí)相比，電容值Cgd例如為10倍左右，非常高。因此，根據(jù)式(1)、式(2)，相比于漏極電壓為高電壓時(shí)，在漏極電壓為低電壓的情況下開關(guān)時(shí)的電壓變動(dòng)量ΔV較大，場效應(yīng)晶體管在漏極電壓為低電壓時(shí)容易不穩(wěn)定地工作。

接著，使用圖5(a)、圖5(b)、圖5(c)和圖5(d)說明在化合物場效應(yīng)晶體管的開關(guān)動(dòng)作時(shí)，當(dāng)漏極電壓為低電壓時(shí)，在一個(gè)柵極指中發(fā)生什么程度的電壓變動(dòng)。

圖5(a)中例如表示了柵極指數(shù)量為100的化合物場效應(yīng)晶體管的一例。

如圖5(a)所示，漏極電極51、源極電極52和柵極電極53在第一方上延伸，柵極電極53形成為包圍漏極電極51的大致矩形的環(huán)狀。上述漏極電極51、源極電極52和柵極電極53在與上述第一方向正交的第二方向上隔開固定間隔排列。柵極電極53的第一方向上的兩端部連接在具有長邊和短邊的大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線55的長邊側(cè)的部分。在俯視時(shí)，由上述漏極電極51、柵極電極53和柵極電極連接配線55的一部分構(gòu)成大致矩形的柵極指54。

如圖5(b)所示，柵極指54的第一方向上的延伸距離(以下記載為柵極指長度)為2000um以下，例如為1600um，另外，柵極電極53的第二方向上的寬度例如為5um。

圖5(c)表示的是圖5(b)所示的柵極指54的等效電路，柵極電阻553是從柵極端子57至柵極電極53的等效電阻。如圖5(c)所示，漏極電阻551的電阻值表示為Rd，源極電阻552的電阻值表示為Rs，柵極電阻553的電阻值表示為Rg，柵極漏極間電容554的電容值表示為Cgd。此外，為了方便，也有將柵極漏極間電容554表示為作為電容值的Cgd的情況。

如圖5(b)和圖5(d)所示，上述柵極指54由柵極指54的第一方向上的每單位長度的電阻rg和電容cgd的矩陣表示，能夠以分布恒量的方式表示。該以分布恒量的方式表示的電阻rg的電阻值也由rg表示，電容cgd的電容值也由cgd表示。

圖5(c)所示的柵極漏極間電容554為柵極電極53與漏極電極51之間的等效電容。如上文所述，關(guān)斷時(shí)的電壓變動(dòng)量如式(2)所表示。

這時(shí)，GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的(dV/dt)off與Si類的器件相比非常大，例如為100V/ns。另外，漏極電壓為低電壓區(qū)域的柵極漏極間電容Cgd例如是50pF，每一個(gè)柵極指為50pF/100＝0.5pF。另外，圖5(c)所示的柵極電阻553的電阻值Rg如圖5(d)所示，由電容cgd和電阻rg以分布恒量的方式?jīng)Q定，設(shè)柵極電極53的表面電阻為5Ω/□，則如下表示。

Rg≈(1/3)×(5Ω/□×1600um/5um×1/8)＝67Ω

因此，如式(2)所示，設(shè)其電壓增加量為ΔV2時(shí)，成為：

ΔV2＝Rg×Cgd×(dV/dt)off

≈67Ω×0.5pF×100V/ns＝3.4V

即，在GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行工作的情況下，漏極電壓為低電壓時(shí)，在每一個(gè)柵極指中，發(fā)生3.4V程度的柵極電壓變動(dòng)。

通常，大多情況下GaN類化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的閾值電壓被設(shè)計(jì)為1.5～4V，存在上述電壓增量ΔV2為與該值相同程度的值或者為該值以上的值，而發(fā)生嗡鳴或者振動(dòng)等的晶體管工作變得不穩(wěn)定的問題。

另外，將額定電流、額定電壓和導(dǎo)通電阻為相同程度的GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管和Si類的場效應(yīng)晶體管進(jìn)行比較的情況下，與接通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間相關(guān)的柵極電荷量Qg，在GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中例如為5～7nC，而在Si類的場效應(yīng)晶體管中為50～70nC，大10倍，GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管與Si類的場效應(yīng)晶體管相比較，dV/dt大10倍，可以說對(duì)于晶體管內(nèi)的不一致的工作需要特別注意地設(shè)計(jì)。當(dāng)然即使是GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管以外，同樣地在高速的器件中，也需要同樣的注意。

因此，由于在專利文獻(xiàn)1和2中所公開的現(xiàn)有的GaN類的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中，僅柵極電極的一端部連接于柵極電極連接配線，而且在專利文獻(xiàn)1中僅直線狀的柵極電極連接配線的一端部與柵極電極焊盤連接，所以GaN類等的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管內(nèi)的柵極電壓變動(dòng)變大，發(fā)生信號(hào)延遲，而且不能一致地工作，不能充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，存在不能實(shí)現(xiàn)化合物場效應(yīng)晶體管的穩(wěn)定的工作，而且負(fù)載短路時(shí)的短路耐受量降低的問題。

因此，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供信號(hào)延遲少而且能夠進(jìn)行一致工作，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工作，并且能夠確保高的短路耐受量的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。

解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的特征在于，包括：

在半導(dǎo)體層上以在第一方向上延伸的方式形成的漏極電極；

在上述半導(dǎo)體層上以在上述第一方向上延伸的方式形成，并且相對(duì)于上述漏極電極在與上述第一方向交叉的第二方向上隔開預(yù)先設(shè)定的間隔形成的源極電極；

在上述第一方向上延伸，并且在俯視時(shí)形成于上述漏極電極與上述源極電極之間的柵極電極；

具有與上述柵極電極的上述第一方向上的兩端部連接的相對(duì)部，并且在俯視時(shí)定義大致矩形的區(qū)域的柵極電極連接配線，該大致矩形的區(qū)域包括上述柵極電極的全部且具有長邊和短邊；

在上述半導(dǎo)體層上以覆蓋上述柵極電極的方式形成的絕緣層；和

形成在上述絕緣層上，并且與上述柵極電極連接配線連接的柵極電極焊盤，

由上述漏極電極、上述柵極電極和上述柵極電極連接配線的一部分構(gòu)成的柵極指與上述源極電極一起配置有多個(gè)，

具有包括多個(gè)上述柵極指的柵極指組，

將上述柵極電極連接配線和上述柵極電極焊盤連接的上述柵極電極連接配線中的連接部，位于上述大致矩形的上述區(qū)域的上述長邊側(cè)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

多個(gè)上述柵極指組中的各個(gè)柵極指組由上述柵極電極連接配線包圍，

在上述各個(gè)柵極指組中，將上述柵極電極連接配線和上述柵極電極焊盤連接的上述柵極電極連接配線中的連接部，位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極指組的數(shù)量為3個(gè)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部彼此，由2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線連接，該2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線彼此的連接點(diǎn)與柵極電極焊盤連接。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極指組的上述長邊方向的數(shù)量為N個(gè)，其中，N為自然數(shù)，N≥3，

相鄰的位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部彼此，由(N-1)個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線連接，

這里，設(shè)m為1～(N-2)的自然數(shù)，

相鄰的(N-m)個(gè)第m柵極電極焊盤連接配線的中點(diǎn)之間由(N-(m+1))個(gè)第(m+1)柵極電極焊盤連接配線連接，

1個(gè)第(N-1)柵極電極焊盤連接配線的中點(diǎn)與柵極電極焊盤連接。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極電極焊盤連接配線與上述第一方向平行，

多個(gè)柵極指組在上述第二方向上排列。

在一個(gè)實(shí)施方式中，上述柵極指在上述第一方向上延伸的長度為2000um以下。

另外，本發(fā)明另一方面的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的特征在于，包括：

在半導(dǎo)體層上以在第一方向上延伸的方式形成的漏極電極；

在上述半導(dǎo)體層上以在上述第一方向上延伸的方式形成，并且相對(duì)于上述漏極電極在與上述第一方向交叉的第二方向上隔開預(yù)先設(shè)定的間隔形成的源極電極；

在上述第一方向上延伸，并且在俯視時(shí)形成于上述漏極電極與上述源極電極之間的柵極電極；

具有與上述柵極電極的上述第一方向上的兩端部連接的相對(duì)部，并且在俯視時(shí)定義大致矩形的區(qū)域的柵極電極連接配線，該大致矩形的區(qū)域包括上述柵極電極的全部且具有長邊和短邊；

在上述半導(dǎo)體層上以覆蓋上述柵極電極的方式形成的絕緣層；和

形成在上述絕緣層上，并且與上述柵極電極連接配線連接的柵極電極焊盤，

由上述漏極電極、上述柵極電極和上述柵極電極連接配線的一部分構(gòu)成的柵極指與上述源極電極一起配置有多個(gè)，

具有包括多個(gè)上述柵極指的柵極指組，

將上述柵極電極連接配線和上述柵極電極焊盤連接的上述柵極電極連接配線中的連接部，位于上述大致矩形的上述區(qū)域的上述短邊側(cè)，

多個(gè)上述柵極指組中的各個(gè)柵極指組由上述柵極電極連接配線包圍，

在上述各個(gè)柵極指組中，將上述柵極電極連接配線和上述柵極電極焊盤連接的上述柵極電極連接配線中的連接部，位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部彼此，由柵極電極焊盤連接配線連接，并且該柵極電極焊盤連接配線的中點(diǎn)與柵極電極焊盤直接或者間接地連接。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極電極焊盤連接配線與上述第二方向平行，

多個(gè)柵極指組在上述第一方向上排列。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，能夠減少信號(hào)的延遲，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，另外，能夠確保高的短路耐受量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的主要部分的俯視示意圖。

圖2是表示圖1的A-A線截面的截面圖。

圖3(a)是表示圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路圖。

圖3(b)是表示使圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的情況下的等效電路圖。

圖3(c)是表示使圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的情況下的工作波形的圖。

圖4(a)是表示使圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的情況下的接通時(shí)的工作狀況的概略圖。

圖4(b)是表示使圖1所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的情況下的關(guān)斷時(shí)的工作狀況的概略圖。

圖5(a)是柵極指數(shù)量為100的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的一例的俯視概略圖。

圖5(b)是表示圖5(a)所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的柵極指的俯視概略圖。

圖5(c)是表示圖5(b)所示的柵極指的等效電路。

圖5(d)是設(shè)柵極指的第一方向上的每單位長度的電阻、電容為rg、cgd的情況下的等效電路圖。

圖6(a)是將柵極指組在第一方向上排列的情況下的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖6(b)是將柵極指組在第二方向上排列的情況下的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖7(a)是關(guān)注由柵極電極連接配線包圍的柵極指組地表示圖6(a)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖7(b)是關(guān)注由柵極電極連接配線包圍的柵極指組地表示圖6(b)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖8(a)是在化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的由柵極電極連接配線包圍的矩形區(qū)域的短邊側(cè)，具有與柵極電極焊盤連接配線的連接部的比較例的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖8(b)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖8(c)是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的示意性俯視圖。

圖9(a)是圖8(a)所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路圖。

圖9(b)是圖8(b)所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路圖。

圖10(a)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖。

圖10(b)是圖10(a)所示的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路圖。

圖10(c)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的示意性俯視圖。

圖11(a)是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的概略俯視圖。

圖11(b)是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的示意性俯視圖。

圖12(a)是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的變形例的概略俯視圖。

圖12(b)是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖。

圖12(c)是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的概略俯視圖。

圖12(d)是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的另一變形例的概略俯視圖。

圖13(a)是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖。

圖13(b)是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的概略俯視圖。

圖13(c)是表示柵極電壓變動(dòng)量ΔV的指長度依賴性的圖表。

圖14是表示專利文獻(xiàn)1記載的場效應(yīng)晶體管的圖。

圖15是表示專利文獻(xiàn)2記載的場效應(yīng)晶體管的圖。

具體實(shí)施方式

以下，利用圖示的實(shí)施方式詳細(xì)地說明本發(fā)明。

(第一實(shí)施方式)

圖1、圖8(b)和圖8(c)是作為本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的一例的第一實(shí)施方式的GaN類HFET(異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管)的俯視示意圖。另外，圖2是表示圖1的A-A線截面的截面圖。

如圖2所示，該第一實(shí)施方式的GaN類HFET，在Si基板1上依次形成有緩沖層2、GaN層3和AlGaN層4。該GaN層3和AlGaN層4構(gòu)成具有異質(zhì)結(jié)的GaN類層疊體5。上述緩沖層2、GaN層3和AlGaN層4為半導(dǎo)體層的一例。

在上述GaN層3與AlGaN層4的界面產(chǎn)生2DEG(二維電子氣)而形成溝道。

此外，上述基板1不限于Si基板，也可以使用藍(lán)寶石基板或SiC基板，可以在藍(lán)寶石基板或SiC基板上使GaN類層疊體5生長，也可以如在GaN基板上使AlGaN層生長等那樣，在由氮化物半導(dǎo)體形成的基板上使GaN類層疊體5生長。另外，也可以在Si基板1上不形成緩沖層2。

在上述GaN類層疊體5上作為絕緣層依次形成有保護(hù)膜7、層間絕緣膜8。作為上述保護(hù)膜7的材料，例如，這里使用了SiN，但也可以使用SiO₂、Al₂O₃等。另外，作為層間絕緣膜8的材料，例如，這里使用了利用CVD法(化學(xué)氣相沉積法)形成的SiO₂膜，但也可以使用SOG(Spin On Glass：旋涂式玻璃)或BPSG(Boron Phosphorous Silicate Glass：硼磷硅玻璃)等的絕緣材料。另外，SiN保護(hù)膜7的膜厚，這里作為一個(gè)例子可以是150nm，但是可以設(shè)定在20nm～250nm的范圍內(nèi)。

在上述保護(hù)膜7和層間絕緣膜8形成貫通保護(hù)膜7和層間絕緣膜8并達(dá)到AlGaN層4的凹槽，在該凹槽中形成有漏極電極11和源極電極12。上述漏極電極11和源極電極12例如由依次層疊Ti層、AlCu層、TiN層而形成的Ti/AlCu/TiN電極等構(gòu)成，AlCu膜厚為1000nm至3000nm。

在上述漏極電極11與源極電極12之間的保護(hù)膜7形成有開口。在該開口及其附近形成有柵極絕緣膜9和柵極電極13。層間絕緣膜8覆蓋該柵極電極13。在上述層間絕緣膜8上形成有柵極電極焊盤(未圖示)、漏極電極焊盤(未圖示)和源極電極焊盤(未圖示)。上述柵極絕緣膜9由SiN膜等構(gòu)成。柵極電極13例如由WN/W/Au等構(gòu)成。

如圖1所示，在俯視時(shí)，上述漏極電極11和源極電極12在第一方向上以指形延伸，并且在與上述第一方向正交的第二方向上彼此隔開預(yù)先設(shè)定的間隔大致平行地交替配置有多個(gè)。

另外，在俯視時(shí)，上述柵極電極13在指形的漏極電極11與指形的源極電極12之間在上述第一方向上延伸，并且具有包圍上述漏極電極11的周圍的大致矩形的環(huán)狀部分13a。

上述柵極電極13的第一方向上的兩端部13e、13e與相對(duì)部15a、15a電連接，其中，該相對(duì)部15a、15a為柵極電極連接配線15的長邊側(cè)的部分。該柵極電極連接配線15為具有長邊和短邊的大致矩形的環(huán)狀。上述具有長邊和短邊的大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15的外緣在該外緣的內(nèi)側(cè)定義大致矩形的區(qū)域20，即上述相對(duì)部15a、15a的外緣之間的區(qū)域?yàn)樯鲜龃笾戮匦蔚膮^(qū)域20。在俯視時(shí)，在上述具有長邊和短邊的大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15的內(nèi)側(cè)，即在上述大致矩形的區(qū)域20內(nèi)包含上述漏極電極11、源極電極12和柵極電極13。

另外，在上述大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15的外側(cè)且在上述第一方向的一側(cè)、即相對(duì)部15的外側(cè)，配置柵極電極焊盤17，由柵極電極焊盤連接配線16將該柵極電極焊盤17與相對(duì)部15a的中點(diǎn)18電連接，該相對(duì)部15a為上述大致矩形的環(huán)狀的柵極電極連接配線15的長邊側(cè)的部分。該中點(diǎn)18是柵極電極連接配線15中包含的連接部18。此外，該中點(diǎn)18并不是數(shù)學(xué)上嚴(yán)格意義上的中點(diǎn)，而是工程學(xué)意義上的中點(diǎn)，是指電阻的分配以在工程學(xué)上不成為問題的程度被均等地分配的位置。上述柵極電極焊盤連接配線16從上述連接部18起在第一方向上延伸。

上述柵極電極連接配線15和柵極電極焊盤連接配線16，作為一個(gè)例子，由依次層疊Ti層、AlCu層、TiN層而形成的Ti/AlCu/TiN電極等構(gòu)成。

另外，上述漏極電極11、包圍該漏極電極11的柵極電極13和柵極電極連接配線15的一部分構(gòu)成柵極指14。該GaN類HFET具有在第二方向上排列的多個(gè)柵極指14，由一個(gè)柵極電極連接配線15包圍的多個(gè)柵極指14形成一個(gè)柵極指組14a。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，在上述大致矩形的區(qū)域20的長邊側(cè)、即柵極電極連接配線15的相對(duì)部15a的大致中點(diǎn)，配置有與柵極電極焊盤連接配線17電連接的連接部18，因此柵極指組14a中的信號(hào)的延遲少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地一致嗡鳴和振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的一致的動(dòng)作，另外能夠確保高的短路耐受量。

(第二實(shí)施方式)

在說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管之前，參照圖6(a)、圖7(a)、圖6(b)和圖7(b)說明能夠適用于本發(fā)明的柵極指組的排列例。

想要在化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中流通大電流的情況下，為了使導(dǎo)通電阻降低，如圖6(a)所示，將柵極指64和源極電極(未圖示)在第二方向上交替排列，形成由柵極電極連接配線65包圍的多個(gè)柵極指組，例如柵極指組64a、64b、64c。該柵極指組64a，64b，64c如圖6(a)所示在第一方向上排列。

另外，如圖6(b)所示，由柵極電極連接配線75包圍的多個(gè)柵極指組74a、74b、74c可以在第二方向上排列。

以下，為了簡化，將圖6(a)如圖7(a)那樣，將圖6(b)如圖7(b)那樣，關(guān)注由柵極電極連接配線65、75包圍的柵極指組64a、64b、64c及74a、74b、74c地記載。

圖8(a)表示比較例，該比較例的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管具有柵極指組84a、84b、84c和包圍柵極指組84a、84b、84c的全部的柵極電極連接配線85。該柵極電極連接配線85形成大致梯子狀的形狀，該大致梯子狀的柵極電極連接配線85的各部分分別包圍柵極指組84a、84b、84c。該柵極電極連接配線85的外周的輪廓為具有短邊和長邊的大致矩形，在俯視時(shí)，定義包圍上述柵極指組84a、84b、84c的全部的具有長邊和短邊的矩形的區(qū)域30。上述柵極指組84a、84b、84c由多個(gè)柵極指84(參照圖8(c))構(gòu)成。

另外，位于上述柵極電極連接配線85的短邊的大致中點(diǎn)的連接部88通過柵極電極焊盤連接配線86與柵極電極焊盤87電連接。在該圖8(a)的比較例中，將柵極電極連接配線85的第二方向的長度即短邊的長度設(shè)為X，將第一方向的長度即長邊的長度設(shè)為Y時(shí)，X≤Y，與柵極電極焊盤連接配線86連接的連接部88位于短邊的大致中點(diǎn)。

如圖8(a)所示，設(shè)柵極指組84a的4角為A、B、G、H，柵極指組84b的4角為B、C、F、G，柵極指組84c的4角為C、D、E、F。

將圖8(a)的AH的中點(diǎn)設(shè)為P1、BG的中點(diǎn)設(shè)為P2、CF的中點(diǎn)設(shè)為P3，則從柵極電極焊盤87看的各柵極指組的等效電路如圖9(a)所示。圖8(a)的柵極指組84a的等效柵極電阻Rg1p(參照圖9(a))由柵極電極焊盤87與P1間的配線電阻表示，柵極指組84b的等效柵極電阻Rg2p(參照圖9(a))由柵極電極焊盤87與P2間的配線電阻表示，柵極指組84c的等效柵極電阻Rg3p(參照圖9(a))由柵極電極焊盤87與P3間的配線電阻表示。

另一方面，第二實(shí)施方式的化合物場效應(yīng)晶體管如圖8(b)和圖8(c)所示，具有柵極指組84a、84b、84c和包圍該柵極指組84a、84b、84c的全部的柵極電極連接配線85。該柵極電極連接配線85形成為大致梯子狀的形狀，該大致梯子狀的柵極電極連接配線85的各部分分別包圍柵極指組84a、84b、84c。該柵極電極連接配線85的外周的輪廓形成為具有短邊和長邊的大致矩形，定義包括柵極指組84a、84b、84c的全部的大致矩形的區(qū)域30。上述柵極指組84a、84b、84c的柵極指84的柵極電極兩端與柵極電極連接配線85電連接。

另外，位于上述柵極電極連接配線85的長邊的大致中點(diǎn)的連接部88通過柵極電極焊盤連接配線86與柵極電極焊盤87電連接。該圖8(b)和圖8(c)的第二實(shí)施方式中，設(shè)柵極電極連接配線85的第二方向的長度、即短邊的長度為X，第一方向的長度、即長邊的長度為Y，則X≤Y，與柵極電極焊盤連接配線86連接的連接部88位于長邊的大致中點(diǎn)。

如圖8(b)所示，設(shè)柵極指組84a的4角為A、B、G、H，柵極指組84b的4角為B、C、F、G，柵極指組84c的4角為C、D、E、F。

設(shè)圖8(b)的AB的中點(diǎn)為Q1，設(shè)BG的中點(diǎn)為Q2，設(shè)CF的中點(diǎn)為Q3，則從柵極電極焊盤87看的各柵極指組的等效電路如圖9(b)所示。圖8(b)的柵極指組84a的等效柵極電阻Rg1q(參照圖9(b))由柵極電極焊盤87與Q1間的配線電阻表示，柵極指組84b的等效柵極電阻Rg2q(參照圖9(b))由柵極電極焊盤87與Q2間的配線電阻表示，柵極指組84c的等效柵極電阻Rg3q(參照圖9(b))由柵極電極焊盤87與Q3間的配線電阻表示。

此外，圖8(a)、圖8(b)中，r1、r2是以分布恒量的方式表示的電阻。另外，圖9(a)、圖9(b)中，Cgd1、Cgd2、Cgd3表示柵極漏極間電容。

圖8(a)、圖8(b)中，設(shè)X＝2500um、Y＝5000um，配線寬度全部設(shè)為30um，配線的表面電阻設(shè)為18mΩ/□，則AH＝BG＝CF＝DE的電阻值為2500/30×18mΩ≈1.5Ω，AB＝HG＝BC＝GF＝CD＝FE的電阻值為5000/30×18mΩ/3≈1Ω。即，r1＝0.75Ω，r2＝0.5Ω。

圖9(a)、圖9(b)中表示的各柵極指組中的柵極電壓變動(dòng)量如上所述由式(1)、(2)表示，表示為ΔV＝Rg×Cgd×(dV/dt)off，(dV/dt)off與圖5同樣為100V/ns，Cgd1＝Cgd2＝Cgd3表示為50pF/3≈17pF。

圖9(a)中等效的柵極配線電阻最大的是從柵極電極焊盤87至P3的Rg3p，Rg3p≈1.75Ω，另一方面，圖9(b)中等效的柵極配線電阻最大的是從柵極電極焊盤87至Q1或者Q3，Rg1q＝Rg3q＝2r2≈1Ω。

因此，如圖8(a)、圖9(a)所示的比較例那樣，柵極電極焊盤87被配置在矩形的區(qū)域30的短邊側(cè)、即形成矩形的區(qū)域30的柵極電極連接配線85的短邊側(cè)的情況下，柵極指組中的柵極電壓變動(dòng)量ΔVa為ΔVa＝Rg3p×Cgd3×(dV/dt)off≈1.75×17×100＝3V。

另一方面，如圖8(b)、圖9(b)所示的第二實(shí)施方式那樣，柵極電極焊盤87被配置在矩形的區(qū)域30的長邊側(cè)、即形成矩形的區(qū)域30的柵極電極連接配線85的長邊側(cè)的情況下，柵極指組中的柵極電壓變動(dòng)量ΔVb為ΔVb＝Rg1q×Cgd1×(dV/dt)off≈1.0×17×100＝1.7V。

即，該第二實(shí)施方式中的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，由于在柵極電極連接配線85的長邊側(cè)的中點(diǎn)設(shè)置有柵極電極焊盤87與柵極電極連接配線85的連接部88，因此相比于如比較例那樣在柵極電極連接配線85的短邊側(cè)的中點(diǎn)設(shè)置連接部88的情況，能夠降低柵極指組中的柵極電壓變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

(第三實(shí)施方式)

圖10(a)是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖，圖10(b)是圖10(a)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的等效電路圖，圖10(c)是圖10(a)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的概略俯視圖。

如圖10(a)和圖10(c)所示，該第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管與圖8(b)的第二實(shí)施方式同樣，具有多個(gè)柵極指組104a、104b、104c，并且具有梯子形狀的柵極電極配線105。上述柵極指組104a、104b、104c的柵極指104(參照圖10(c))的柵極電極的兩端與柵極電極連接配線105的相對(duì)部電連接。上述柵極電極連接配線105的最外周呈具有長邊和短邊的大致矩形，定義包含柵極指組104a、104b、104c的全部的大致矩形的區(qū)域40。

設(shè)上述柵極電極配線105的第二方向的長度為X、第一方向的長度為Y的情況下(X≤Y)，在最外周為大致矩形的柵極電極配線105的長邊側(cè)，設(shè)置柵極電極焊盤107與柵極電極配線105的連接部108、108、108，該連接部108、108、108在各柵極指組104a、104b、104c中位于上述長邊側(cè)的中央部，例如中點(diǎn)S1、S2、S3。

此外，在圖10(a)中，r1、r2、r3是以分布恒量的方式表示的電阻。

如圖10(a)所示，相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c的上述柵極電極連接配線105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)S1、S2、S3的上述連接部108、108、108彼此，由2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106連接，并將該2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106彼此的連接點(diǎn)T1連接于柵極電極焊盤107。

上述第一柵極電極焊盤連接配線106例如由鋁配線形成，大致與第一方向平行地延伸，即在柵極指104的延伸方向上延伸。

圖10(b)表示第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的主要部分的等效電路，柵極指組104a的等效的柵極電阻Rg1s由柵極電極焊盤107與中點(diǎn)S1間的配線電阻Rg1s表示，柵極指組104b的等效的柵極電阻Rg2s由柵極電極焊盤107與中點(diǎn)S2間的配線電阻Rg2s表示，柵極指組104c的等效的柵極電阻Rg3s由柵極電極焊盤107與中點(diǎn)S3間的配線電阻Rg3s表示。

圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)所示的各柵極指組104a、104b、104c中的柵極電壓變動(dòng)量ΔV如上文所述，如式(1)、式(2)所示那樣，由ΔV＝Rg×Cgd×(dV/dt)off表示。

另一方面，(dV/dt)off與圖5(c)的第一實(shí)施方式同樣地為100V/ns，Cgd1＝Cgd2＝Cgd3由50pF/3≈17pF表示。

圖10(b)中等效的柵極配線電阻最大的是從柵極電極焊盤107至中點(diǎn)S1的Rg1s，或者是從柵極電極焊盤107至中點(diǎn)S3的Rg3s。例如，Rg1s為中點(diǎn)S1-S2間的電阻2r2＝1Ω和連接點(diǎn)T1與中點(diǎn)S1間的電阻r3的并聯(lián)連接，連接點(diǎn)T1和中點(diǎn)S1之間的配線也假定為與柵極電極連接配線105同樣的30um，r3也為1Ω，Rg1s＝1/(1+1)＝0.5Ω，柵極電壓變動(dòng)量ΔV為ΔV＝Rg1s×Cgd1×(dV/dt)off≈0.5×17×100＝0.85V。

因此，根據(jù)該第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，與圖8(b)所示的第二實(shí)施方式相比較，能夠進(jìn)一步降低柵極電阻，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

(第四實(shí)施方式)

圖11(a)和11(b)是本發(fā)明的第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖和概略俯視圖。

圖11(a)和圖11(b)所示的第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中，對(duì)于與圖10(a)和圖10(c)所示的第三實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與圖10(a)和圖10(c)所示的第三實(shí)施方式的構(gòu)成要素相同的參照標(biāo)記，省略詳細(xì)的說明。

如圖11(a)和圖11(b)所示，該第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管具有多個(gè)柵極指組104a、104b、104c，設(shè)具有具備長邊和短邊的大致矩形的最外周的柵極電極連接配線105的第二方向的長度為X、第一方向的長度為Y的情況下(X≤Y)，在最外周為大致矩形的柵極電極連接配線105的長邊側(cè)，設(shè)置用于連接?xùn)艠O電極焊盤107和柵極電極連接配線105的連接部108、108、108，該連接部108、108、108在各柵極指組104a、104b、104c中位于上述長邊側(cè)的中央部，例如中點(diǎn)S1、S2、S3。

上述相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c的上述柵極電極連接配線105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)S1、S2、S3的上述連接部108、108、108彼此，由2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106連接，該2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106各自的中點(diǎn)T2、T3彼此由第二柵極電極焊盤連接配線116連接。并且，將該第二柵極電極焊盤連接配線116的中點(diǎn)U1與柵極電極焊盤107連接。此外，T1表示2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106的連接點(diǎn)。

上述第一和第二柵極電極焊盤連接配線106、116例如由鋁配線構(gòu)成，大致與第一方向平行地延伸，即在柵極指104的延伸方向上延伸。

圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)所示的第三實(shí)施方式中，各柵極指組104a、104c的柵極電阻Rg1s、Rg3s較大，大約為0.5Ω，與Rg2s(≈0Ω)相比較，各柵極指組104a、104b、104c彼此的柵極電阻差大約為0.5Ω。

另一方面，根據(jù)圖11(a)、圖11(b)所示的該第四實(shí)施方式，各柵極指組104a、104b、104c通過第一和第二柵極電極焊盤連接配線106、116與柵極電極焊盤107以聯(lián)賽圖狀(即，階梯(ladder)狀)連接，各柵極指組104a、104b、104c彼此的柵極電阻差大致為零，可知與第三實(shí)施方式相比較，柵極電阻被大幅降低。

因此，根據(jù)該第四實(shí)施方式，由于能夠使柵極指組104a、104b、104c彼此的柵極電阻差最小化，因此能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在該第四實(shí)施方式中，柵極指組104a、104b、104c為3個(gè)，柵極電極焊盤連接配線為第一和第二柵極電極焊盤連接配線106、116這2種，但當(dāng)然能夠如下所述，使柵極指組的長邊方向的數(shù)量為N個(gè)(N為自然數(shù)，N≥3)地普遍化。

即，柵極指組的數(shù)量為N個(gè)(N為自然數(shù)，N≥3)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組的上述柵極電極連接配線中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部彼此由(N-1)個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線連接，

這里，設(shè)m為1～(N-2)的自然數(shù)，

相鄰的(N-m)個(gè)第m柵極電極焊盤連接配線的中點(diǎn)之間由(N-(m+1))個(gè)第(m+1)柵極電極焊盤連接配線連接，

當(dāng)然也可以將最后1個(gè)第(N-1)柵極電極焊盤連接配線的中點(diǎn)與柵極電極焊盤連接。

圖11(b)的說明中，以構(gòu)成階梯狀配線的第一和第二柵極電極焊盤連接配線106、116為單層的鋁配線進(jìn)行了說明，但當(dāng)然構(gòu)成為以多層進(jìn)行配線連接，形成層疊構(gòu)造也具有同樣的效果。

(第五實(shí)施方式)

圖12(a)是本發(fā)明的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視概略圖，圖12(b)和圖12(c)是圖12(a)的主要部分放大圖。

圖12(a)、圖12(b)和圖12(c)所示的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中，對(duì)于與圖11(a)和圖11(b)所示的第四實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與圖11(a)和圖11(b)相同的參照標(biāo)記，省略詳細(xì)的說明。

該第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管如圖12(a)和圖12(b)所示，外周為具有長邊和短邊的大致矩形且呈梯子形狀的柵極電極連接配線105包含柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2的全部，并且由與第一方向平行的直線狀的配線126分為左側(cè)的柵極指組124a-1、124b-1、124c-1和右側(cè)的柵極指組124a-2、124b-2、124c-2。上述配線126與梯子狀的柵極電極連接配線126的各段部電連接。

上述柵極指組124a-1、124b-1、124c-1和柵極指組124a-2、124b-2、124c-2在第二方向上排列。

根據(jù)該第五實(shí)施方式，能夠?qū)艠O指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2小模塊化，因此能夠抑制柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2內(nèi)的柵極電壓變動(dòng)。

因此，該第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的動(dòng)作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在圖12(a)中將構(gòu)成階梯狀配線的第一和第二柵極電極焊盤連接配線106、116作為單層配線示出，但當(dāng)然以多層進(jìn)行配線連接，構(gòu)成層疊結(jié)構(gòu)也具有同樣的效果。

圖12(d)表示第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的另一變形例。在該圖12(d)中，對(duì)于與圖12(a)所示的變形例的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與圖12(a)相同的參照標(biāo)記，省略詳細(xì)的說明。

在該圖12(d)所示的變形例中，柵極電極連接配線105定義具有長邊和短邊的大致矩形的多個(gè)區(qū)域，使將該柵極電極連接配線105和柵極電極焊盤107連接的上述柵極電極連接配線105中的連接部148、148位于上述大致矩形的區(qū)域的上述短邊側(cè)，并且，使上述連接部148、148位于屬于柵極指組124a-1、124a-2的上述柵極電極連接配線105中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)，并且，將上述連接部148、148彼此通過柵極電極焊盤連接配線156連接，將該柵極電極焊盤連接配線156的中點(diǎn)與柵極電極焊盤107連接，形成階梯狀配線。上述柵極電極焊盤連接配線156與第二方向平行。

像這樣，即使將上述連接部148、148配置在矩形的區(qū)域的短邊側(cè)，也能夠通過上述階梯狀配線減少信號(hào)的延遲，降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致動(dòng)作，另外能夠確保高的短路耐受量，能夠改善不一致的動(dòng)作。

此外，上述變形例中，柵極指組124a-1、124a-2在第二方向上有2個(gè)，但也可以在第二方向上3個(gè)以上相鄰，將如圖12(a)所示的多階段的柵極電極焊盤連接配線106、116那樣的多階段的階梯狀配線配置在矩形區(qū)域的短邊側(cè)。

雖然未圖示，在全部的實(shí)施方式中，使用階梯狀配線將柵極電極連接配線與柵極電極焊盤連接，即使將該階梯狀配線配置在矩形區(qū)域的短邊側(cè)，也能夠通過上述階梯狀配線具有改善不一致工作的效果。

(第六實(shí)施方式)

圖13(a)和圖13(b)是本發(fā)明的第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的俯視示意圖和概略俯視圖。

在圖13(a)和圖13(b)所示的第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管中，對(duì)于與圖12(c)所示的第五實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成要素相同的構(gòu)成要素，標(biāo)注與圖12(c)所示的構(gòu)成要素相同的參照標(biāo)記，省略詳細(xì)的說明。

該第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管如圖13(a)和圖13(b)所示，設(shè)置呈與第二方向平行的直線狀且連接?xùn)艠O電極133的追加的柵極電極連接配線137，劃分為上側(cè)的柵極指組134a和下側(cè)的柵極指組134b。

圖13(b)中，131為漏極電極，132為源極電極，134為柵極指。

但是，為了如該第六實(shí)施方式那樣與第二方向平行地追加?xùn)艠O電極連接配線137，必須要縮短?hào)艠O指長度。

圖13(c)中，橫軸表示柵極指長度，縱軸表示按照上述的式(1)、式(2)計(jì)算出的柵極電壓變動(dòng)量ΔV，是實(shí)際上使化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管進(jìn)行開關(guān)工作來實(shí)驗(yàn)其振動(dòng)狀況的結(jié)果。

柵極指長度制成800um/1000um/1600um/2000um/3200um/4000um/4800um這7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行調(diào)整使得總指長度固定的(指長度×指數(shù)量大約為160000um)。電容Cgd整體大約為50pF，根據(jù)各指數(shù)量計(jì)算出每個(gè)指的電容Cgd，dV/dt計(jì)算為100V/nm。

由圖13(c)可知，柵極指長度在2000um以下時(shí)，化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的工作穩(wěn)定，當(dāng)超過2000um時(shí)引起振動(dòng)，從柵極電壓變動(dòng)量的計(jì)算結(jié)果來考慮，認(rèn)為如果至少為大約5V以下，則能夠進(jìn)行穩(wěn)定的工作。

因此，優(yōu)選使柵極指長度為2000um以下，根據(jù)該第六實(shí)施方式的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，能夠使柵極指組小模塊化，能夠抑制柵極指組內(nèi)的柵極電壓變動(dòng)。因此能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

此外，在第一～第六實(shí)施方式中，使用GaN類HFET進(jìn)行了說明，但只要接通、關(guān)斷時(shí)間高速，即使對(duì)于一般的化合物半導(dǎo)體也能夠得到同樣的效果。另外，在第一～第六實(shí)施方式中，柵極電極以包圍漏極電極的周圍的方式形成為環(huán)狀，但不是以環(huán)狀包圍也可以。

另外，常通型的HFET具有與常關(guān)型的HFET同樣的效果。

另外，上述柵極電極焊盤與柵極電極連接配線的連接點(diǎn)不僅在矩形區(qū)域的單側(cè)，即不僅在柵極指部的一端部，即使配置多個(gè)也能夠得到同樣的效果，另外，表述為“中點(diǎn)”，即使不是數(shù)學(xué)上的嚴(yán)格意義上的中點(diǎn)，是工程學(xué)意義上的大致中點(diǎn)，當(dāng)然也能夠得到同樣的效果。

另外，柵極電極連接配線并不限定于嚴(yán)格的矩形的環(huán)狀，也可以是與矩形類似的橢圓形狀，另外，并不限定于環(huán)狀，只要是具有連接?xùn)艠O電極的兩端部的相對(duì)部，能夠定義大致矩形的區(qū)域的形狀即可，例如可以是U字形狀等。

當(dāng)然可以將第一～第六實(shí)施方式和變形例中所述的構(gòu)成要素適當(dāng)組合，也可以適當(dāng)?shù)剡x擇、置換或者刪除。

對(duì)本發(fā)明和實(shí)施方式進(jìn)行總結(jié)如下。

本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括：

在半導(dǎo)體層4上以在第一方向上延伸的方式形成的漏極電極11、131；

在上述半導(dǎo)體層4上以在上述第一方向上延伸的方式形成，并且相對(duì)于上述漏極電極11、131在與上述第一方向交叉的第二方向上隔開預(yù)先設(shè)定的間隔形成的源極電極12、132；

在上述第一方向上延伸，并且在俯視時(shí)形成于上述漏極電極11、131與上述源極電極12、132之間的柵極電極13、133；

具有與上述柵極電極13、133的上述第一方向上的兩端部連接的相對(duì)部，并且在俯視時(shí)定義大致矩形的區(qū)域20、30、40的柵極電極連接配線15、85、105，該大致矩形的區(qū)域20、30、40包含上述柵極電極13、133的全部且具有長邊和短邊；

在上述半導(dǎo)體層4上以覆蓋上述柵極電極13、133的方式形成的絕緣層8；和

形成在上述絕緣層8上，并且與上述柵極電極連接配線15、85、105連接的柵極電極焊盤17、87、107，

由上述漏極電極11、131和上述柵極電極13、133以及上述柵極電極連接配線15、85、105的一部分構(gòu)成的柵極指14、84、104、124、134與上述源極電極12、132一起配置有多個(gè)，

具有包括多個(gè)上述柵極指14、84、104、124、134的柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b，

將上述柵極電極連接配線15、85、105和上述柵極電極焊盤17、87、107連接的上述柵極電極連接配線15、85、105中的連接部18、88、108位于上述大致矩形的上述區(qū)域20、30、40的上述長邊側(cè)。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，將上述柵極電極焊盤17、87、107和上述柵極電極連接配線15、85、105連接的上述柵極電極連接配線15、85、105中的連接部18、88、108位于上述大致矩形的上述區(qū)域20、30、40的上述長邊側(cè)，因此柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中的信號(hào)的延遲減少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

多個(gè)上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中的各個(gè)柵極指組由上述柵極電極連接配線15、85、105包圍，

在上述各個(gè)柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中，將上述柵極電極連接配線15、85、105和上述柵極電極焊盤17、87、107連接的上述柵極電極連接配線15、85、105中的連接部18、88、108，位于屬于上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b的上述柵極電極連接配線15、85、105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)。

根據(jù)上述實(shí)施方式，多個(gè)上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中的各個(gè)柵極指組由上述柵極電極連接配線15、85、105包圍，并且將上述柵極電極連接配線15、85、105和上述柵極電極焊盤17、87、107連接的上述柵極電極連接配線15、85、105中的連接部18、88、108，位于屬于上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b的上述柵極電極連接配線15、85、105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)，因此，信號(hào)的延遲進(jìn)一步減少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極指組104a、104b、104c的數(shù)量為3個(gè)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c的上述柵極電極連接配線105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部108、108、108彼此，由2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106連接，并且該2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106彼此的連接點(diǎn)T1與柵極電極焊盤107連接。

根據(jù)上述實(shí)施方式，相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c的上述柵極電極連接配線105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部108、108、108彼此，由2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106連接，并且該2個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106、106彼此的連接點(diǎn)T1與柵極電極焊盤107連接，因此，信號(hào)的延遲減少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極指組104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2的上述長邊方向的數(shù)量為N個(gè)(N為自然數(shù)，N≥3)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2的上述柵極電極連接配線105中的上述長邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部108彼此，由(N-1)個(gè)第一柵極電極焊盤連接配線106連接，

這里，m為1～(N-2)的自然數(shù)，

相鄰的(N-m)個(gè)第m柵極電極焊盤連接配線106的中點(diǎn)之間由(N-(m+1))個(gè)第(m+1)柵極電極焊盤連接配線116連接，

1個(gè)第(N-1)柵極電極焊盤連接配線116的中點(diǎn)與柵極電極焊盤107連接。

根據(jù)上述實(shí)施方式，由于相鄰的(N-m)個(gè)第m柵極電極焊盤連接配線106的中點(diǎn)之間由(N-(m+1))個(gè)第(m+1)柵極電極焊盤連接配線116連接，1個(gè)第(N-1)柵極電極焊盤連接配線116的中點(diǎn)與柵極電極焊盤107連接，因此，信號(hào)的延遲進(jìn)一步減少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極電極焊盤連接配線106、116與上述第一方向平行，

多個(gè)柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2在上述第二方向上排列。

根據(jù)上述實(shí)施方式，由于能夠?qū)艠O指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2小模塊化，能夠抑制柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2內(nèi)的柵極電壓變動(dòng)，因此，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極指14、84、104、124、134在上述第一方向上延伸的長度為2000um。

根據(jù)上述實(shí)施方式，由于柵極指長度為2000um以下，所以能夠使工作穩(wěn)定，能夠抑制振動(dòng)。

另外，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管的特征在于，包括：

在半導(dǎo)體層4上以在第一方向上延伸的方式形成的漏極電極11、131；

在上述半導(dǎo)體層4上以在上述第一方向上延伸的方式形成，并且相對(duì)于上述漏極電極11、131在與上述第一方向交叉的第二方向上隔開預(yù)先設(shè)定的間隔形成的源極電極12、132；

在上述第一方向上延伸，并且在俯視時(shí)形成于上述漏極電極11、131與上述源極電極12、132之間的柵極電極13、133；

具有將上述柵極電極13、133的上述第一方向的兩端部連接的相對(duì)部，并且在俯視時(shí)定義大致矩形的區(qū)域20、30、40的柵極電極連接配線15、85、105，該大致矩形的區(qū)域20、30、40包含上述柵極電極13、133的全部且具有長邊和短邊；

在上述半導(dǎo)體層4上以覆蓋上述柵極電極13、133的方式形成的絕緣層8；和

形成在上述絕緣層8上，并且與上述柵極電極連接配線15、85、105連接的柵極電極焊盤17、87、107，

由上述漏極電極11、131和上述柵極電極13、133以及上述柵極電極連接配線15、85、105的一部分構(gòu)成的柵極指14、84、104、124、134與上述源極電極12、132一起配置有多個(gè)，

具有包括多個(gè)上述柵極指14、84、104、124、134的柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b，

將上述柵極電極連接配線105和上述柵極電極焊盤107連接的上述柵極電極連接配線105中的連接部148位于上述大致矩形的上述區(qū)域20、30、40的上述短邊側(cè)，

多個(gè)上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中的各個(gè)柵極指組由上述柵極電極連接配線105包圍，

在上述各柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b中，將上述柵極電極連接配線105和上述柵極電極焊盤107連接的上述柵極電極連接配線105中的連接部148、148，位于屬于上述柵極指組14a、84a、84b、84c、104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2、134a、134b的上述柵極電極連接配線105中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)，

相鄰的位于屬于上述柵極指組104a、104b、104c、124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2的上述柵極電極連接配線105中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部148、148彼此，由柵極電極焊盤連接配線156連接，該柵極電極焊盤連接配線156的中點(diǎn)與柵極電極焊盤107直接或者間接地連接。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的化合物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，即使將階梯狀配線配置在矩形區(qū)域的短邊側(cè)，位于上述柵極電極連接配線105中的上述短邊側(cè)的部分的中點(diǎn)的上述連接部148、148彼此由構(gòu)成階梯狀配線的柵極電極焊盤連接配線156連接，該柵極電極焊盤連接配線156的中點(diǎn)與柵極電極焊盤107直接或者間接地連接，因此，信號(hào)的延遲也減少，能夠降低柵極電壓的變動(dòng)量，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的一致工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。即，通過上述階梯狀配線，能夠改善不一致的工作。

在一個(gè)實(shí)施方式中，

上述柵極電極焊盤連接配線156與上述第二方向平行，多個(gè)柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2在上述第一方向上排列。

根據(jù)上述實(shí)施方式，能夠?qū)艠O指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2小模塊化，能夠抑制柵極指組124a-1、124b-1、124c-1、124a-2、124b-2、124c-2內(nèi)的柵極電壓變動(dòng)，能夠充分地抑制嗡鳴和振動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的工作，另外，能夠確保高的短路耐受量。

附圖標(biāo)記的說明

1 Si基板

2 緩沖層

3 GaN層

4 AlGaN層

5 GaN類層疊體

7 保護(hù)膜

8 層間絕緣膜

9 柵極絕緣膜

11、31、51、131 漏極電極

12、32、52、132 源極電極

13、33、53、133 柵極電極

14、54、64、124、134 柵極指

14a、64a、64b、64c、74a、74b、74c、84a、84b、84c、104a、104b、104c、114a、114b、114c、124a、124b、134a、134b 柵極指組

15、55、65、75、85、105 柵極電極連接配線

16、86、106、116、156 柵極電極焊盤連接配線

17、87、107 柵極電極焊盤

18、88、108、148 連接部

34 柵極漏極間電容

36a、36b 電源

56 每單位長度的柵極漏極間電容cgd

57 每單位長度的電阻rg

37、57 柵極端子

38、58 漏極端子

39、59 源極端子

331 漏極電阻

332 源極電阻

333、533 柵極電阻