具有低阈值电压和高击穿电压的二极管的制作方法

文档序号:20274944发布日期:2020-04-03 19:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种阈值可编程二极管器件,包括:

阴极端子;

阳极端子;

保护器件,具有与所述阳极端子耦合的保护控制输入,使得在所述阳极端子上施加超过保护阈值电压电平的电压电平允许电流流过所述保护器件,所述保护阈值电压电平非正;以及

低阈值电压二极管组,包括多个并联路径,每个并联路径包括:

多个开关中的一个开关;以及

多个低阈值电压器件中的一个低阈值电压器件,每个低阈值电压器件具有各自的与所述多个低阈值电压器件中的至少一些其他低阈值电压器件的阈值电压不同的阈值电压,所述低阈值电压器件耦合在所述阳极端子和所述开关之间,并且具有与所述阳极端子耦合的二极管控制输入,使得在所述阳极端子上施加超过所述各自的阈值电压的电压电平允许电流流过所述低阈值电压器件,

其中闭合所述开关将所述低阈值电压器件耦合到所述保护器件。

2.根据权利要求1所述的阈值可编程二极管器件,还包括:

阈值编程器,具有信号输入和多个开关输出,所述信号输入接收输入编程信号,并且所述多个开关输出与所述多个开关耦合,从而响应于所述输入编程信号控制所述多个开关的状态。

3.根据权利要求2所述的阈值可编程二极管器件,其中:

所述阈值编程器是具有开关控制输入以接收开关断言信号的解复用器;以及

所述解复用器根据所述输入编程信号将所述开关控制输入与所述多个开关输出中的一个耦合,使得根据所述输入编程信号由所述开关断言信号确定所述多个开关中的选择的一个。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的阈值可编程二极管器件,还包括:

集成电路壳体,具有与其集成的多个接口结构,其中:

所述集成电路壳体中容纳有所述保护器件和所述低阈值电压二极管组。

所述多个接口结构中的第一接口结构与所述阴极端子耦合;以及

所述多个接口结构中的第二接口结构与所述阳极端子耦合。

5.根据权利要求4所述的阈值可编程二极管器件,其中,所述多个接口结构的集合中的每个与所述多个开关中的相应一个开关的开关控件耦合,使得所述多个开关中的每个的状态是可根据施加在所述多个接口结构的所述集合中的一个上的信号控制的。

6.根据权利要求4或5所述的阈值可编程二极管器件,还包括:

阈值编程器,具有信号输入和多个开关输出,所述信号输入接收输入编程信号,并且所述多个开关输出与所述多个开关耦合,从而响应于所述输入编程信号控制所述多个开关的状态,

其中所述信号输入与所述多个接口结构中的至少一个耦合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的阈值可编程二极管器件,其中:

每个低阈值电压器件的所述各自的阈值电压与所述多个低阈值电压器件的所有其他低阈值电压器件的阈值电压不同。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的阈值可编程二极管器件,其中:

所述保护器件是耗尽型晶体管,所述保护阈值电压电平为负。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的阈值可编程二极管器件,其中:

所述保护器件是本征晶体管,所述保护阈值电压电平基本上为零。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的阈值可编程二极管器件,其中:

所述保护器件是具有栅极、漏极和源极的非增强型金属氧化物半导体晶体管,

所述栅极是与所述阳极端子耦合的所述保护控制输入,

所述源极耦合到所述阴极;以及

所述漏极与所述多个开关并联耦合。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的阈值可编程二极管器件,其中,对于每个并联路径:

所述低阈值电压器件是具有栅极、漏极和源极的二极管连接的增强型金属氧化物半导体晶体管;

所述栅极是与所述阳极端子耦合的所述二极管控制输入;

所述漏极耦接到所述阳极端子;以及

所述源极与所述开关并联。

12.一种低阈值电压、高击穿电压lthb二极管器件,包括:

阴极端子;

阳极端子;

具有与所述阳极端子耦合的保护控制输入的保护器件,所述保护器件具有非正阈值电压;以及

具有正阈值电压的低阈值电压二极管,所述低阈值电压二极管耦合在所述阳极端子和所述保护器件之间,

使得在所述阳极端子上施加超过该正阈值电压的电压电平允许电流从所述阳极端子通过所述低阈值电压二极管和所述保护器件流向所述阴极端子,并且

在所述阳极端子上施加低于所述正阈值电压的电压电平阻止电流从所述阳极端子流向所述阴极端子。

13.根据权利要求12所述的lthb二极管器件,其中:

所述保护器件是具有第一栅极、第一源极和第一漏极的非增强型晶体管;

所述低阈值电压二极管是具有第二栅极、第二源极和第二漏极的增强型晶体管;

所述阳极端子与所述第一栅极、所述第二栅极和所述第二漏极耦合;

所述阴极端子与所述第一源极耦合;以及

所述第二源极与所述第一漏极耦合。

14.根据权利要求12或13所述的lthb二极管器件,其中,所述保护器件的所述非正阈值电压是负阈值电压。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的lthb二极管器件,其中,所述低阈值电压二极管是二极管连接的elvt超低阈值电压晶体管器件、lvt低阈值电压晶体管器件或avt模拟阈值电压晶体管器件中的一个。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的lthb二极管器件,其中,所述低阈值电压二极管包括多个低阈值电压器件,每个所述低阈值电压器件在多个并联路径的相应并联路径中,每个相应并联路径可选择性地耦合到所述保护器件。

17.根据权利要求16所述的lthb二极管器件,其中,每个相应并联路径还包括多个开关中的相应开关,并且还包括:

阈值编程器,接收输入编程信号并响应于所述输入编程信号控制所述多个开关的状态。

18.根据权利要求16或17所述的lthb二极管器件,其中,在相应并联路径中的每个中的所述低阈值电压器件具有相应阈值电压,并且每个相应电压与所述多个低阈值电压器件中的所有其他低阈值电压器件的所述相应电压不同。

19.一种对二极管器件的阈值电压进行编程的方法,所述方法包括:

首先在第一时间使能多个开关中的第一开关,所述多个开关中的每个被配置为选择性地使能多个并联分支中的一个,

其中每个并联分支包括多个低阈值电压二极管中的一个低阈值电压二极管,并且

其中所述首先使能将所述多个低阈值电压二极管中的第一低阈值电压二极管耦合到保护器件,所述多个低阈值电压二极管中的所述第一低阈值电压二极管具有第一正阈值电压,并且所述保护器件具有非正阈值电压;以及

其次在第二时间使能所述多个开关中的第二开关,

其中所述其次使能将所述多个低阈值电压二极管中的第二低阈值电压二极管耦合到所述保护器件,所述多个低阈值电压二极管中的所述第二低阈值电压二极管具有与所述第一正阈值电压不同的第二正阈值电压。

20.根据权利要求19所述的方法,其中:

所述首先使能包括在所述第一时间在阈值编程器的信号输入处施加第一输入编程信号;

所述其次使能包括在所述第二时间在所述阈值编程器的所述信号输入处施加第二输入编程信号;以及

所述阈值编程器具有多个开关输出,每个开关输出响应于所述信号输入使能所述多个开关中的对应开关,使得施加所述第一输入编程信号使能所述第一开关,并且施加所述第二输入编程信号使能所述第二开关。

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