专利名称：高速整流器电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率转化，并且更具体地涉及将交流电转化为直流电的整流器电路。
背景技术：
整流器电路将交流电(AC)转化为直流电(DC)。例如，一些整流器电路包括二极管电路，该二极管电路配置成通过导通AC输入信号的交变半周期而用作整流元件。这种整流器可能由于其中的总电容而在切换速度方面受限。这种整流器电路的效率可能受到用于使整流器电路变为导通的阈值正向电压(大约0.3V)的限制。对于高电流应用，二极管的阈值正向电压可能导致不可接受的热生成。
发明内容
在本发明的一些实施例中，整流器电路可以包括耗尽模式半导体，其具有连接到整流器电路的整流信号输出节点的输出端；热载流子半导体二极管，其具有连接到耗尽模式半导体的源极节点的阴极和连接到耗尽模式半导体的栅极节点的阳极；以及交流(AC) 输入节点，其连接到热载流子半导体二极管的阳极和耗尽模式半导体的栅极节点，并且配置成接收AC输入信号。一些实施例设置成响应于AC输入信号的第一半周期，热载流子半导体二极管被正向偏置，以使施加在耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在耗尽模式半导体的栅极节点的电压微微不同，这使耗尽模式半导体被正向偏置。在一些实施例中，响应于AC输入信号的第二半周期，热载流子半导体二极管被反向偏置，以使耗尽模式半导体的源极节点相对于耗尽模式半导体的栅极节点浮置，这使耗尽模式半导体被反向偏置，从而导致耗尽模式半导体在AC输入信号的至少第一半周期期间生成通过整流信号输出节点的整流输出信号。—些实施例设置成热载流子半导体二极管包括肖特基(Schottky) 二极管。一些实施例设置成热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管。在一些实施例中，耗尽模式半导体包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，该高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。一些实施例设置成耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)电路。在一些实施例中，热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管，耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且当AC输入信号的第一半周期被施加到AC输入节点时，AC输入节点与整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。
本发明的一些实施例包括反向导通栅-阴放大器开关，该反向导通栅-阴放大器开关包括耗尽模式半导体，其具有连接到开关的漏极节点的漏极节点；热载流子半导体二极管，其具有连接到耗尽模式半导体的源极输入端的阴极、以及连接到耗尽模式半导体的栅极节点和开关的源极节点的阳极；以及反向晶体管，其响应于在反向晶体管处接收的切换信号选择性地提供耗尽模式半导体的源极节点与耗尽模式半导体的栅极节点之间的导通连接。在一些实施例中，反向导通栅-阴放大器开关包括源极节点，该源极节点连接到热载流子半导体二极管的阳极、耗尽模式半导体的栅极节点以及反向晶体管的输出端子。一些实施例设置成响应于AC输入信号的第一半周期，热载流子半导体二极管被正向偏置，以使施加在耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在耗尽模式半导体的栅极节点的电压微微不同，这使得耗尽模式半导体饱和。在一些实施例中，响应于AC输入信号的第二半周期和在反向晶体管处接收的切换信号，反向晶体管饱和从而使施加在耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在耗尽模式半导体的栅极节点的电压微微不同，这使得耗尽模式半导体饱和并允许通过反向晶体管从开关的漏极节点到开关的源极节点的反向导
ο一些实施例设置成热载流子半导体二极管包括肖特基二极管。在一些实施例中， 热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管。一些实施例设置成耗尽模式半导体包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，该高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。在一些实施例中，耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。一些实施例设置成热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管，耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且当AC输入信号的第一半周期被施加到AC输入节点时，AC输入节点与整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。在一些实施例中，反向晶体管包括具有集电极端子、基极端子和发射极端子的双极结晶体管。一些实施例设置成集电极端子连接到耗尽模式半导体的源极节点，发射极端子连接到热载流子半导体二极管的阳极，并且基极端子配置成接收切换信号。本发明的一些实施例包括高电压、低电容整流器电路。一些实施例的整流器电路包括连接到整流器电路的整流信号输出节点的高速、高电压、常开场效应晶体管(FET)以及高速、低电压二极管，该高速、低电压二极管具有连接到FET的源极节点的阴极和既连接到FET的栅极节点又连结到交流(AC)输入节点的阳极，其中该交流(AC)输入节点可操作成接收AC输入信号。在一些实施例中，响应于AC输入信号的第一半周期，二极管被正向偏置，以使施加在FET的源极节点的电压和施加在FET的栅极节点的电压微微不同，这使得FET饱和。一些实施例设置成响应于AC输入信号的第二半周期，二极管被反向偏置，以使FET的源极节点相对于FET的栅极节点浮置，这使FET被反向偏置从而使FET在AC输入信号的至少第一半周期期间生成通过整流信号输出节点的整流输出信号。在一些实施例中，二极管包括肖特基二极管。一些实施例设置成二极管包括硅肖特基二极管。在一些实施例中，FET包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，该高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。一些实施例设置成FET包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。一些实施例设置成二极管包括硅肖特基二极管，FET包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且当AC输入信号的第一半周期被施加到AC输入节点时，AC输入节点与整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。
附图示出了本发明的一个或多个特定实施例，包括附图是为了提供对本发明的进一步理解，并且附图被结合在本申请中并构成本申请的一部分。图1是根据本发明的一些实施例的整流器电路的示意图，该整流器电路使用耗尽模式半导体和热载流子半导体二极管作为整流元件。图2是示出了图1描绘的整流器的静态正向特性曲线的曲线图。图3是示出了根据本发明的一些实施例的整流器的反向特性曲线的曲线图。图4是示出了根据本发明的一些实施例的整流器的反向电压电容特性曲线的曲线图。图5是示出了根据本发明的一些实施例的反向导通栅-阴放大器开关的示意图。
具体实施例方式将在下文中参照示出了本发明实施例的附图更全面地描述本发明的实施例。然而，本发明可以多种不同的形式实施，而不应解释为局限于在此所阐释的实施例。相反， 这些实施例的提供使得本公开透彻而完整，并将本发明的范围完整地传达给本领域技术人员。相同的附图标记在通篇中表示相同的元件。将理解到，尽管此处可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件，但这些元件不应受限于这些术语。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一元件也可称为第二元件，并且类似地，第二元件也可称为第一元件，而这并不偏离本发明的范围。如此处所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或多个的任意及所有组合。此处使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不意在限制本发明。如此处所使用的，单数形式“一”和“该”也意在包括复数形式，除非上文明确地另有说明。还应进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在此被使用时，指明所述特征、整体、步骤、操作、元件和 /或部件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。除非另有限定，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员所普遍理解的含义相同的含义。还应当进一步理解到，此处使用的术语应当解释为具有与其在本说明书和相关领域的背景中的含义相一致的含义，并且不应在理想化或过于形式的意义上来进行解释，除非本文明确地进行了这样的限定。将理解到，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，其可以直接连接或耦合于该另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，在元件被称为“直接连接”或“直接耦合，，到另一个元件的情况下，便不存在中间元件。本发明的一些实施例可以参考半导体层和/或区域来描述，这些半导体层和/或区域特征在于具有诸如η-型或P-型的导电类型，所述η-型或P-型指的是层和/或区域中的多数载流子的浓度。因此，η-型材料具有带负电荷的电子的多数平衡浓度，而ρ-型材料具有带正电荷的空穴的多数平衡浓度。本发明的各种实施例可以源于当前的认识，即高电压、高速整流器电路可以受益于低正向电压降特性，相对于经历较高电压降的电路这可以实现增高的温度的运行。现在参照图1，图1是根据本发明的一些实施例的整流器电路的示意图，该整流器电路将耗尽模式半导体和热载流子半导体二极管用作整流元件。整流器电路100可以包括整流器阳极120和整流器阴极110，可以允许电流在整流器阳极120与整流器阴极110之间在第一方向以低正向电压降特性流动并防止电流在第二方向流动。通过这种方式，在例如整流器阳极120处施加的交流(AC)输入信号可以被传输至整流器阴极110作为整流信号输出。整流器电路100可以包括具有连接到阴极110的输出端的耗尽模式半导体102，该输出端可以描述为整流器电路的整流信号输出节点。在一些实施例中，耗尽模式半导体102可以包括高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。一些实施例设置成耗尽模式半导体102可以包括任何双向导通及正向阻塞耗尽模式器件，诸如，例如使用任何半导体的JFET、任何半导体中的GaN HEMT, SiC MESFET和/或 M0SFET，等等。一些实施例设置成HEMT可以包括作为导通通道的至少一个异质结。在一些实施例中，除了别的以外，耗尽模式半导体102还可以包括GaN、AWaAs和/或GaAs。一些实施例设置成耗尽模式半导体102可以包括源极节点112、栅极节点114和/或漏极节点 113。整流器电路100可以包括热载流子半导体二极管104，热载流子半导体二极管104 包括阴极108和阳极106。在一些实施例中，热载流子二极管的特征可以在于低正向电压降和非常快的切换动作，并且热载流子二极管可以称为多数载流子半导体。一些实施例设置成阴极108可以连接到耗尽模式半导体102的源极节点112，而阳极106可以连接到耗尽模式半导体102的栅极节点114。在一些实施例中，由耗尽模式半导体102的栅极节点114 与热载流子半导体二极管104的阳极106之间的连接所限定的节点可以连接到整流器阳极 120。在一些实施例中，热载流子半导体二极管104可以包括肖特基二极管。一些实施例设置成热载流子半导体二极管104可以包括具有低正向压降的任何低电压、多数载流子高速二极管。例如，一些实施例包括任何半导体——如例如Si、SiC、GaN、GaAs等——中的肖特基、结势垒肖特基(JBQ等。例如，一些示例性实施例设置成热载流子半导体二极管 104包括硅肖特基二极管。在这点上，一些实施例设置成整流器电路100包括以相互组合的方式使用的GaN HEMT和硅肖特基二极管。通过这种方式，可以通过包括高电压高速常开场效应晶体管和低电压高速二极管的组合来实现具有低正向压降的高电压高速整流器。在一些实施例中，如本文所描述的整流器电路100可以称为栅-阴放大器整流器。在一些实施例中，如上论述的热载流子半导体二极管104和耗尽模式半导体102 可以集成到单个器件中以形成芯片上器件。整流器电路100的一些实施例可以如下工作。首先，考虑电流从阳极流向阴极的正向偏置情况。在一些实施例中，这可以对应于被施加到整流器阳极120的AC输入信号的第一半周期。当阳极106上的电压比阴极108上的电压高时，热载流子半导体二极管104被正向偏置并因此以小电压降导通。热载流子半导体二极管104的导通电压(减去小电压降)被施加到耗尽模式半导体102的源极节点112。当AC输入信号也被施加到耗尽模式半导体102的栅极节点114时，实现了耗尽模式半导体102的栅极到源极结的微微正向偏置。源自于耗尽模式半导体的栅极到源极结的正向偏置，耗尽模式半导体102变为从源极节点112向漏极节点113导通。一些实施例设置成所产生的整流器阳极120到整流器阴极110的电压降可以是热载流子半导体二极管104电压降与由于耗尽模式半导体102的源极节点112到漏极节点113的电阻导致的电压降之和。现在考虑电流从整流器阴极110流向整流器阳极120的反向偏置的情况。在一些实施例中，这可以对应于被施加到整流器阳极120的AC输入信号的第二半周期。在静态状态下，热载流子半导体二极管104可以处于阻塞或非导通状态。在这点上，耗尽模式半导体 102的源极节点112的电压可以浮置。当栅极到源极的电压降到阈值电压以下时，由于耗尽模式半导体的栅极到源极结变为反向偏置，耗尽模式半导体102可以处于阻塞和/或非导通模式。当耗尽模式半导体102处于非导通模式时，整流器电路100停止导通。在一些实施例中，热载流子半导体二极管104两端的反向电压可以限制到耗尽模式半导体102的阈值电压。因此，产生的整流器电路100可以具有高电压耗尽模式半导体102的高电压及低电容特性与低电压高速热载流子半导体二极管104的切换特性。一些实施例设置成热载流子半导体二极管104仅需保持耗尽模式半导体的阈值电压。通过这种方式，可以利用耗尽模式半导体102的高速特性来形成具有低正向压降的二极管而无需求助于同步整流。一些实施例设置成耗尽模式半导体102可以包括场效应晶体管(FET)。例如，根据本发明的一些实施例，可以提供高电压、低电容整流器电路，该电路包括连接到整流器电路的整流信号输出节点的高速、高电压常开FET 102，以及高速、低电压二极管104，该二极管 104具有连接到FET 102的源极节点112的阴极108及连接到FET102的栅极节点114的阳极106。在一些实施例中，二极管104可以是肖特基二极管。一些实施例设置成二极管104 是硅肖特基二极管。在一些实施例中，FET包括高电子迁移率晶体管(HEMT)电路，该HEMT 电路结合有作为导通通道的至少一个异质结。一些实施例设置成HEMT是GaN HEMT。在使用和操作中，一些实施例设置成响应于AC输入信号的第一半周期，二极管 104被正向偏置，以使施加在FET 102的源极节点112的电压和施加在FET 102的栅极节点114的电压微微不同。在这点上，FET 102可以变得饱和。另外，响应于AC输入信号的第二半周期，二极管104被反向偏置成使FET 102的源极节点112相对于FET102的栅极节点114浮置。因此，FET 102可以被反向偏置并因此可以在非导通模式下工作。关于这一点，FET 102可以在AC输入信号的第一半周期期间生成通过整流信号输出节点110的整流输出信号，并且在AC输入信号的第二半周期期间没有输出。现在简要地参照图2，图2是示出了如图1描绘的整流器电路100的整流器静态正向特性曲线的曲线图。如图所示，一旦施加的电压超过热载流子半导体二极管104的电压降，处于正向偏置(导通)模式的整流器电路100的静态特性便提供基本线性的电压-电流对应关系。如所示意的，在如所测试的实施例中的热载流子半导体二极管104的电压降约为0. 4V。另外，电压-电流曲线的斜率对应于如所测试的耗尽模式半导体102的源极节点112与漏极节点113之间的电阻。CN 现在简要地参照图3，图3是示出了根据本发明的一些实施例的整流器电路100的反向特性曲线的曲线图。处于反向偏置(非导通)模式的整流器电路100的静态特性示出了在所施加的大约500V的反向电压达到大约800 μ A的泄漏电流。一些实施例设置成该泄漏电流可以归因于耗尽模式半导体102的漏极节点113与栅极节点114之间的泄漏电流。整流器电路100可以包括相对于反向偏压基本非线性的电容特性。一些实施例设置成整流器电路100的总电容是热载流子半导体二极管104与耗尽模式半导体102的漏极到源极电容的串联组合。在这点上，总电容可以表达为
1
CTotal =--------11
^DepMode + CDIODE其中，⑶印IMode是耗尽模式半导体102的漏极到源极电容，而⑶iode是热载流子半导体二极管104的电容。作为示例，简要地参照图4，图4是示出了根据本发明的一些实施例的整流器电路 100的反向电压电容特性曲线的曲线图。如图所示，当整流器电路100两端的反向电压小于耗尽模式半导体102的阈值电压时，耗尽模式半导体102是导通的，并且整流器电路100的总电容可以由热载流子半导体二极管104的反向偏置电容来主导。当整流器电路100两端的反向电压超过耗尽模式半导体102的阈值电压时，耗尽模式半导体102处于非导通模式， 并且整流器电路100的总电容是耗尽模式半导体102的输出电容与热载流子半导体二极管 104的反向电容的串联组合。因此，如图所示，当反向偏压超过耗尽模式半导体阈值时，整流器电路100的电容显著地下降，根据一些实施例，该阈值可以是大约2. 5V。通过提供低反向电压电容，整流器电路100可以提供增加的切换速度。在一些实施例中，本文描述的整流器电路100可以补充有低电压高速切换器件， 以提供反向导通特性。例如，现在参照图5，图5是示出了根据本发明的一些实施例的反向导通栅-阴放大器开关的示意图。反向导通开关500包括耗尽模式半导体502，耗尽模式半导体502具有连接到反向导通开关500的漏极节点530的漏极节点513。热载流子半导体二极管504包括连接到耗尽模式半导体502的源极节点512的阴极508。一些实施例设置成热载流子半导体二极管504还包括连接到耗尽模式半导体502的栅极节点514的阳极 506。反向导通开关500可以包括源极节点534，源极节点534连接到热载流子半导体二极管504的阳极506及耗尽模式半导体502的栅极节点514。在一些实施例中，可以设置反向晶体管520，反向晶体管520可以包括集电极节点 522，集电极节点522连接到热载流子半导体二极管504的阴极508和耗尽模式半导体502 的源极节点512。反向晶体管520的发射极节点5M可以连接到反向导通开关500的源极节点534、热载流子半导体二极管504的阳极506以及耗尽模式半导体502的栅极节点514。在一些实施例中，反向晶体管520可以包括任何低电压、高速、常闭开关。例如，除此之外还可以包括硅M0SFET、DM0S等，高速双极结晶体管，诸如，例如硅-锗(SiGe)异质结双极晶体管、SiC双极晶体管，和/或GaAs HBT (异质结双极晶体管)。在一些实施例中，反向晶体管520可以包括连接到反向导通开关500的基极节点 532的基极节点523。通过这种方式，基极节点523可以接收使反向晶体管520从耗尽模式
10半导体502的源极节点512到栅极节点514导通的信号，这使耗尽模式半导体502变为从源极端子512到漏极端子513导通。通过这种方式，可以提供反向导通开关500，其可以选择性地从漏极节点530到源极节点534导通。在一些实施例中，例如反向晶体管520和匹配的热载流子半导体二极管504可以集成在包含栅极驱动器电路的较大芯片中。一些实施例设置成开关500的耗尽模式半导体 502也可以集成到芯片中和/或可以是单独的部件。尽管没有在本文示出，但本文描述的整流器电路和/或反向导通开关中的多个可以相互组合的方式使用，以提供全波整流器和/或能够接收和/或整流多相AC输入信号的整流器。在附图和说明书中，已经公开了本发明的典型实施例，并且尽管使用了具体的术语，但这些术语仅仅在一般及描述性意义上使用，并不用于限制的目的，本发明的范围由所附权利要求阐释。
权利要求
1.一种整流器电路，包括耗尽模式半导体，其具有连接到所述整流器电路的整流信号输出节点的输出端； 热载流子半导体二极管，其具有连接到所述耗尽模式半导体的源极节点的阴极以及连接到所述耗尽模式半导体的栅极节点的阳极；以及交流(AC)输入节点，其连接到所述热载流子半导体二极管的阳极和所述耗尽模式半导体的栅极节点，并且被配置成接收AC输入信号。
2.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，响应于所述AC输入信号的第一半周期，所述热载流子半导体二极管被正向偏置，以使施加在所述耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在所述耗尽模式半导体的栅极节点的电压微微不同，其使所述耗尽模式半导体正向偏置，并且其中，响应于所述AC输入信号的第二半周期，所述热载流子半导体二极管被反向偏置，以使所述耗尽模式半导体的源极节点相对于所述耗尽模式半导体的栅极节点浮置，其在所述耗尽模式半导体在所述AC输入信号的至少第一半周期期间生成通过所述整流信号输出节点的整流输出信号时，反向偏置所述耗尽模式半导体。
3.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，所述热载流子半导体二极管包括肖特基二极管。
4.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，所述耗尽模式半导体包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，所述高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。
5.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，所述热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管。
6.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，所述耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。
7.根据权利要求1所述的整流器电路，其中，所述热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管， 其中，所述耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且其中，当所述AC输入信号的第一半周期被施加到所述AC输入节点时，所述AC输入节点与所述整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于所述GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。
8.一种反向导通栅-阴放大器开关，包括耗尽模式半导体，其具有连接到所述开关的漏极节点的漏极节点； 热载流子半导体二极管，其具有连接到所述耗尽模式半导体的源极输入端的阴极、以及连接到所述耗尽模式半导体的栅极节点并连接到所述开关的源极节点的阳极；反向晶体管，其响应于在所述反向晶体管处接收的切换信号选择性地提供所述耗尽模式半导体的源极节点与所述耗尽模式半导体的栅极节点之间的导通连接；以及所述开关的源极节点，所述源极节点连接到所述热载流子半导体二极管的阳极、所述耗尽模式半导体的栅极节点及所述反向晶体管的输出端子。
9.根据权利要求8所述的开关，其中，响应于所述AC输入信号的第一半周期，所述热载流子半导体二极管被正向偏置，以使施加在所述耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在所述耗尽模式半导体的栅CN 极节点的电压微微不同，其使得所述耗尽模式半导体饱和，并且其中，响应于所述AC输入信号的第二半周期和在所述反向晶体管处接收的切换信号， 所述反向晶体管饱和使施加在所述耗尽模式半导体的源极节点的电压和施加在所述耗尽模式半导体的栅极节点的电压微微不同，其使得所述耗尽模式半导体饱和并允许通过所述反向晶体管从所述开关的漏极节点到所述开关的源极节点的反向导通。
10.根据权利要求8所述的开关，其中，所述热载流子半导体二极管包括肖特基二极管。
11.根据权利要求8所述的开关，其中，所述耗尽模式半导体包括高电子迁移率晶体管 (HEMT)，所述高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。
12.根据权利要求8所述的开关，其中，所述热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管。
13.根据权利要求8所述的开关，其中，所述耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)。
14.根据权利要求8所述的开关，其中，所述热载流子半导体二极管包括硅肖特基二极管， 其中，所述耗尽模式半导体包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且其中，当所述AC输入信号的第一半周期被施加到所述AC输入节点时，所述AC输入节点与所述整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于所述GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。
15.根据权利要求8所述的开关，其中，所述反向晶体管包括包含集电极端子、基极端子和发射极端子的双极结晶体管，其中，所述集电极端子连接到所述耗尽模式半导体的源极节点， 其中，所述发射极端子连接到所述热载流子半导体二极管的阳极，并且其中，所述基极端子配置成接收所述切换信号。
16.一种高电压、低电容整流器电路，所述整流器电路包括高速、高电压、常开场效应晶体管(FET)，其连接到所述整流器电路的整流信号输出节点；以及高速、低电压二极管，其具有连接到所述FET的源极节点的阴极、以及既连接到所述 FET的栅极节点又连接到交流(AC)输入节点的阳极，所述交流输入节点可操作成接收AC输入信号。
17.根据权利要求16所述的整流器电路，其中，响应于所述AC输入信号的第一半周期，所述二极管被正向偏置，以使施加在所述FET的源极节点的电压和施加在所述FET的栅极节点的电压微微不同，其使得所述 Τ 饱和，并且其中，响应于所述AC输入信号的第二半周期，所述二极管被反向偏置，以使所述FET的源极节点相对于所述FET的栅极节点浮置，其使所述FET被反向偏置从而使所述FET在所述AC输入信号的至少第一半周期期间生成通过所述整流信号输出节点的整流输出信号。
18.根据权利要求16所述的整流器电路，其中，所述二极管包括肖特基二极管。
19.根据权利要求16所述的整流器电路，其中，所述FET包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，所述高电子迁移率晶体管结合有作为导通通道的至少一个异质结。
20.根据权利要求16所述的整流器电路，其中，所述二极管包括硅肖特基二极管。
21.根据权利要求16所述的整流器电路，其中，所述FET包括GaN高电子迁移率晶体管 (HEMT)。
22.根据权利要求16所述的整流器电路， 其中，所述二极管包括硅肖特基二极管，其中，所述FET包括GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)，并且其中，当所述AC输入信号的第一半周期被施加到所述AC输入节点时，所述AC输入节点与所述整流信号输出节点之间的电压降包括肖特基二极管正向偏置压降与由于所述GaN HEMT的源极到漏极的电阻导致的电压降之和。
全文摘要
提供了一种整流器电路，该整流器电路包括耗尽模式半导体，其具有连接到整流器电路的整流信号输出节点的输出端；以及热载流子半导体二极管，其具有连接到耗尽模式半导体的源极节点的阴极和连接到耗尽模式半导体的栅极节点的阳极。该整流器可以包括交流(AC)输入节点，该AC输入节点连接到热载流子半导体二极管的阳极和耗尽模式半导体的栅极节点，并且被配置成接收AC输入信号。
文档编号H03K17/30GK102549926SQ201080042908
公开日2012年7月4日 申请日期2010年5月17日 优先权日2009年7月21日
发明者F·赫斯纳, R·卡拉南 申请人:克里公司