阅读说明：本技术 基于错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路 (Circuit for changing voltage of back electrode of transistor based on error condition ) 是由 J·罗伊格-吉塔特 J·C·J·杰森斯 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明题为“基于错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路”。本发明提供了一种电路,该电路可以包括晶体管、传感器和开关。晶体管可以包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极。传感器可以被配置为检测晶体管中的错误状况。开关可以被配置为响应于传感器检测到晶体管中的错误状况而改变在背面电极处的电压,在背面电极处的电压的改变减小漏极电极与源极电极之间的电流。(The invention provides a circuit for changing the voltage of the back electrode of a transistor based on an error condition. A circuit may include a transistor, a sensor, and a switch. The transistor may include a drain electrode, a gate electrode, a source electrode, and a back surface electrode. The sensor may be configured to detect an error condition in the transistor. The switch may be configured to change a voltage at the back electrode in response to the sensor detecting an error condition in the transistor, the change in voltage at the back electrode reducing a current between the drain electrode and the source electrode.)

基于错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路

技术领域

本说明书涉及电子电路，包括防止因电子电路的过应力导致的损坏。

背景技术

开关(诸如氮化镓(GaN)晶体管)可因功率或电流浪涌而快速地损坏。导通的晶体管可在短路事件期间变得损坏。

发明内容

根据一个示例，一种电路可以包括晶体管、传感器和开关。晶体管可以包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极。传感器可以被配置为检测晶体管中的错误状况。开关可以被配置为响应于传感器检测到晶体管中的错误状况而改变在背面电极处的电压，在背面电极处的电压的改变减小漏极电极与源极电极之间的电流。

一种电路可以包括：公共节点；晶体管；电流源；开关，该开关耦接到电流源并耦接到公共节点；电容器，该电容器耦接到电流源并耦接到晶体管的背面电极；二极管；传感器，该传感器被配置为检测在晶体管处的错误状况；和开关控制器。晶体管可以包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点。二极管可以包括阳极和阴极。阳极可以电耦合到电容器和背面电极。阴极可以电耦合到公共节点。开关控制器可以被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致开关在电流源与公共节点之间传导电流。

一种电路可以包括：公共节点；晶体管；电流源；电容器；第一开关；第二开关；二极管；传感器，该传感器被配置为检测在晶体管处的错误状况；和开关控制器，该开关控制器被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致第一开关不在电流源与公共节点之间传导电流。晶体管可以包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点。电容器可以耦接到电流源并耦接到背面电极。第一开关可以包括第一节点和第二节点，第一节点电耦合到电容器、背面电极，并且第二节点电耦合到公共节点。第二开关可以耦接到电流源并耦接到公共节点。二极管可以包括阳极和阴极。阳极可以电耦合到电容器、背面电极、和第一开关的第一节点。阴极可以电耦合到公共节点。

一种电路可以包括：公共节点；晶体管；电流源；开关，该开关耦接到电流源并耦接到公共节点；电容器，该电容器耦接到电流源；第一二极管；第二二极管；传感器，该传感器被配置为检测在晶体管处的错误状况；和开关控制器，该开关控制器被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致开关在电流源与公共节点之间传导电流。晶体管可以包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点。第一二极管可以包括第一阳极和第一阴极。第一阳极可以电耦合到电容器。第一阴极可以电耦合到公共节点。第二二极管可以包括第二阳极和第二阴极。第二阳极可以电耦合到背面电极。第二阴极可以电耦合到第一阳极并耦接到电容器。

一个或多个实施方式的细节在随附附图和以下描述中阐明。其他特征将从说明书和附图中以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

图2A是根据一个示例的图1的传感器和晶体管的图。

图2B是根据一个示例的图1的传感器和晶体管的图。

图2C是根据一个示例的图1的传感器和晶体管的图。

图3是根据一个示例的示出图1的电路中的电压和电流的图。

图4是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

图5是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

图6是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

图7是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

图8A是根据一个示例的可包括在图1、图4、图5、图6或图7中所示的电路中的任一个电路中的电路的图。

图8B是根据一个示例的可包括在图1、图4、图5、图6或图7中所示的电路中的任一个电路中的电路的图。

图9是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管的背面电极的电压的电路的图。

具体实施方式

为了防止对晶体管的损坏，电路可以检测晶体管中的错误状况并改变在晶体管的主体或背面电极处的电压。在主体或背面电极处的电压的改变可以减小穿过晶体管的电流，诸如通过增加晶体管的栅极的阈值电压，以利用使得主体或背面电极能够充当晶体管的另一个栅极的主体效应。电流的减小可以防止对晶体管和/或其他部件的损坏。

图1是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。在一些示例中，晶体管102可以实施在氮化镓(GaN)衬底、硅上GaN衬底、碳化硅(SiC)上GaN衬底、蓝宝石上GaN衬底中和/或被实施为GaN晶体管。在一些示例中，可以选择GaN晶体管用于高功率和/或高温应用。作为非限制性示例，晶体管102可以包括正掺杂的GaN晶体管、高电子迁移率晶体管(HEMT)、耗尽型HEMT(DHEMT)、GaN金属-绝缘体-半导体(MIS)HEMT或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在GaN晶体管的示例中，电路对错误状况的响应可以补偿GaN晶体管对因GaN晶体管在短时间上的大热阻抗导致的短路的易感性。晶体管102可以包括漏极电极104、栅极电极106、源极电极108和背面电极110。在一些实施方式中，晶体管102可以包括除GaN之外或与GaN不同的一种或多种半导体材料，诸如集成在半导体衬底的顶部上并与衬底块由电容(其可以是电介质或结电容)隔离的横向晶体管和/或集成在绝缘体上硅中的功率晶体管。

该电路可以包括传感器112，该传感器被配置为检测晶体管102中的错误状况。传感器112可以对晶体管102执行测量，并且确定测量值是否达到和/或超过满足错误状况的阈值。作为非限制性示例，错误状况可以包括在所测量的电极处的测量温度达到或超过温度阈值、在所测量的电极上的测量电流达到或超过电流阈值、或在所测量的电极处或在两个所测量的电极上的测量电压达到或超过电压阈值。在一些示例中，所测量的电极可以包括如图2A所示的漏极电极104、如图2B所示的源极电极108、或如图2C所示的栅极电极106。

在一些实施方式中，传感器112可以测量漏极电极104、源极电极108和/或栅极电极106中的两者或所有三者。在一些示例中，传感器112可以测量漏极电极104、源极电极108和/或栅极电极106中的一者、两者或三者处的温度、电流和/或电压中的两者或三者，并且确定温度阈值、电流阈值和/或电压阈值是否都被满足或超过。

在一些实施方式中，晶体管102可以实施在GaN衬底(和/或与衬底相关联的GaN外延层)中，并且可以与剩余部件(诸如传感器112、电源116、电容器120、开关网络114和/或公共节点118)共封装(例如，包括在单独的半导体管芯中并模制在单个封装件或模块内)和/或共集成，其中剩余部件实施在硅衬底中。在一些实施方式中，晶体管102和电容器120可以实施在GaN衬底中，并且与晶体管102和电容器120共封装和/或共集成的剩余部件可以实施在硅中。在一些实施方式中，部件中的所有部件可以实施在GaN衬底中、封装在GaN衬底中和/或集成在GaN衬底中。GaN的宽带隙对于高功率和/或高频应用是有益的。

图2A是根据一个示例的图1的传感器112和晶体管102的图。在该示例中，传感器112测量漏极电极104处的性质，诸如温度、电流和/或电压。

图2B是根据一个示例的图1的传感器和晶体管的图。在该示例中，传感器112测量源极电极108处的性质，诸如温度、电流和/或电压。

图2C是根据一个示例的图1的传感器和晶体管的图。在该示例中，传感器112测量栅极电极106处的性质，诸如温度、电流和/或电压。

返回图1，传感器112和/或耦接到传感器112和/或从该传感器接收信号的控制器(图4、图5、图6、图7和图9中所示)可以通过断开或闭合耦接到背面电极110的开关网络114来控制和/或改变背面电极110处的电压。开关网络114可以包括一个或多个开关114X、114Y。开关114X、114Y中的任一个或两个开关可以包括晶体管，诸如高电子迁移率晶体管(HEMT)。开关网络114中的开关114X、114Y中的任一个或两个开关可以包括晶体管，诸如金属-绝缘体-半导体HEMT(MISHEMT)。

开关网络114的断开(例如，关断)或闭合(例如，接通)可以控制和/或改变背面电极110处的电压。在开关114Y闭合和/或接通之后，电容器120可以导致背面电极110处的电压相对于源极电极108被电容性地推动为负。在其中晶体管102是n沟道器件的一些示例中，传感器112和/或开关网络114可以减小背面电极110处的电压，以提高栅极106处的阈值电压，这可以关断晶体管102并使晶体管102停止传导电流，从而防止对晶体管102的损坏。在一些示例中，开关网络114可以通过以下方式减小背面电极110处的电压：闭合开关114X，以将背面电极110耦接到公共节点118，这使背面电极110处的电压达到比当开关114X断开并且背面电极110经由电容器120耦接到电源电压116时低的电压。在一些示例中，开关网络114可以通过以下方式减小背面电极处的电压：闭合开关114Y，以将电容器120耦接到公共节点118，这减小了背面电极110处的电压。根据示例性实施方式，电源116可以包括电流源或电压源。在一些示例中，电源116可以是具有非零和/或非无限阻抗的电源，其特征为大于耦接到电源116的开关114X的导通电阻的输出阻抗。与开关114X相比，电源116的输出阻抗可以导致电源116充当电流源。

在n沟道示例中，开关网络114可以增大电压的绝对量值，诸如通过使背面电极110处的电压因耦接到电容器120的开关114Y的闭合而为负、经由电容器120将背面电极110耦接到电源电压116，这使背面电极110处的电压达到负电压。在常规操作期间，背面电极110与源极电极108之间的电压可以接近零，但是在开关114Y闭合时的浪涌事件期间，背面电极110与源极电极108之间的电压可以是与漏极电极104与源极电极108之间的电压成反比的(量值相等但符号或极性相反)。

在其中晶体管102是p沟道器件的一些示例中，传感器112和/或开关网络114可以增大背面电极110处的电压，以减小栅极106处的阈值电压(和/或使其更负或增大其绝对值)，这可以关断晶体管102并使晶体管102停止传导电流，从而防止对晶体管102的损坏。当栅极电极106处的电压的增大本来将会增大流过晶体管102的电流时，背面电极110处的电压的改变可以减小流过晶体管102的电流。流过晶体管102的电流的减小可以防止对晶体管102的损坏。

图3是根据基于DHEMT的示例的示出图1的电路中的电压302A、302B、306A、306B和电流304A、304B的图。在该示例中，Vbus电压是400伏，与栅极和衬底串联的电阻都是9欧姆，由驱动器提供的电压从1伏减小到负18伏，斜坡时间是1纳秒，并且在电容器上的电压的范围为从零到负四百伏。

在不改变背面电极110处的电压(表示为衬底电压V_SUB 302A)的情况下，电压V_SUB302A将会保持恒定，诸如处于零或接地。在改变背面电极110的电压的情况下，背面电极110处的电压的绝对值(表示为衬底电压V_SUB 302B)在短时间段312(诸如5纳秒)内增大，诸如从零到负四百伏。在改变或不改变背面电极110的电压的情况下，栅极电极106处的电压(表示为V_gs(306A指示当背面电极110处的电压不改变时栅极电极106处的电压，而306B指示当背面电极110处的电压确实改变时栅极电极106处的电压))在比背面电极110处的电压的增大更长的时间段310内增大，诸如从负十五伏的负值到诸如一伏的小的正值。通过晶体管102从漏极电极104到源极电极108的电流304B响应于当背面电极110处的电压V_SUB 302B增大时栅极电压306A、306B的增大而增大相比当背面电极110处的电压V_SUB 302A保持恒定时(当电流304A从零增大到一百安时)较小的量(诸如从零到五十安)。这些电压值和电流值仅是示例。电流的减小的增大可以减小对晶体管102的损坏。

图4是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。在该示例中，参考图1、图2A、图2B和图2C描述的传感器112可以包括感测和/或确定晶体管102上的一个或多个节点处的性质的传感器112A，以及与传感器112A通信的开关控制器112B，该开关控制器导致开关114A响应于传感器112A检测到错误状况而在电源116与公共节点118之间传导电流。传感器112A可以包括上述传感器112的任何特征。电源116可以包括电压源或电流源。

开关114A可以是关于图1描述的开关网络114的示例。开关114A可以耦接到电源116。开关114A可以包括晶体管，诸如高电子迁移率晶体管(HEMT)。在其中开关114A包括HEMT的示例中，HEMT的高开关速度可以使开关114A能够快速地响应于晶体管102中的错误状况，以降低损坏晶体管102的可能性。开关114A的漏极电极可以耦接到电源116，并且开关114A的源极电极可以耦接到另一个开关408的漏极电极、和/或公共节点118。

控制器112B可以耦接到开关114A的栅极电极404，以使控制器112B能够控制开关114A是接通、充当闭合开关并传导电流，还是开关114A关断、充当断开开关并防止电流流过开关114A。当开关114A闭合并传导电流时，电源116可以耦接到公共节点118并耦接到晶体管102的源极电极108。

该电路可以包括电容器402。电容器402可以包括第一端402A和第二端402B，该第一端耦接到电源116并耦接到开关114A，该第二端耦接到晶体管102的背面电极110并耦接到二极管406的阳极406A。在开关114A闭合和/或接通之后，电容器402可以导致背面电极110处的电压相对于源极电极108被电容性地推动为负。当开关114A关断和/或断开时，电容器402的第一端402A可以堆积电荷。当开关114A接通和/或变为闭合时，电容器402的第一端402A与晶体管的公共节点118和/或源极电极108的耦接可以导致电容器的第二端402B快速地变为负，以快速地减小晶体管102的背面电极110的电压、减小流过晶体管102从漏极104流动到源极108的电流并防止对晶体管102的损坏。电容器402可以增大晶体管102的背面电极110处的电压响应于开关114A接通和/或闭合而减小的速度，以降低损坏晶体管102的可能性。

该电路可以包括第二开关408的栅极410(开关114A可以被认为是第一开关)和控制晶体管102的栅极电极106的前置驱动器412。第二开关408可以包括晶体管，诸如HEMT。前置驱动器412可以将电压提供到晶体管102的栅极电极106以激活和/或接通晶体管102，并且将电压提供到第二开关408的栅极410。第二开关408可以耦接到开关114A和公共节点118和/或设置在该开关与该公共节点之间，并且可以完成电源116与公共节点之间的路径。当前置驱动器412将足够的电压(诸如阈值电压)提供到第二开关408的栅极410和晶体管102的栅极电极106两者时，当开关114A接通和/或闭合时，晶体管102可以被激活，并且第二开关408可以传导电流。当前置驱动器412没有提供足够的电压时，晶体管102和第二开关408两者可以关断和/或断开。

在一些实施方式中，晶体管102可以实施在GaN衬底(和/或与衬底相关联的GaN外延层)中，并且可以与剩余部件(诸如传感器112A、控制器112B、电源116、前置驱动器412、开关408、电容器402和/或二极管406)共封装和/或共集成，其中剩余部件实施在硅衬底中。在一些实施方式中，晶体管102和电容器402可以实施在GaN衬底中，并且与晶体管102和电容器402共封装和/或共集成的剩余部件可以实施在硅中。在一些实施方式中，部件中的所有部件可以实施在GaN衬底中、封装在GaN衬底中和/或集成在GaN衬底中。

图5是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。在该示例中，可以包括上面关于图4描述的第二开关408的特征的第二开关508的第一端可以耦接到电源116并耦接到电容器的第一端402A，并且第二开关508的第二端可以耦接到开关114B。开关114B可以包括上述开关114、114A中的任一个开关的特征，并且可以耦接在第二开关508与公共节点118之间。开关114B的漏极电极可以耦接到第二开关508和/或耦接到电源116，并且开关114B的源极电极可以耦接到公共节点118。

图6是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。在该示例中，可包括上述开关114、114A、114B中的任一个开关的特征的开关114C可以包括第一端和第二端。开关114C的漏极节点和/或第一端可以耦接到晶体管102的背面电极110、耦接到电容器402的第二端402B并耦接到二极管406的阳极406A。开关114C的源极节点和/或第二端可以耦接到公共节点118并耦接到晶体管102的源极108。可包括上面关于图4描述的第二开关408的特征的第二开关608的第一端可以耦接到电源116并耦接到电容器的第一端402A，并且第二开关608的第二端可以耦接到公共节点118。不管开关114C的状态如何，电容器402的第一端402A都可以堆积电荷。当开关114C关断和/或变为断开时，电容器402的第一端402A与晶体管的公共节点118和/或源极电极108的耦接(在该示例中，这由开关508完成)可以导致电容器402的第二端402B快速地变为负，以快速地减小晶体管102的背面电极110的电压、减小流过晶体管102从漏极104流动到源极108的电流并防止对晶体管102的损坏。

图7是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。图7的电路包括图4的电路的特征，并添加了耦接在二极管406(其可以被认为是第一二极管)的阳极406B与晶体管102的背面电极110之间的第二二极管706。在该示例中，第二二极管706的阳极706A耦接到晶体管102的背面电极110。在该示例中，第二二极管706的阴极706B耦接到电容器402的第二端402B并耦接到第一二极管406的阳极406A。第二二极管706可以充当电荷泵，以每当在传感器112A检测到错误状况并且控制器112B接通和/或闭合开关114A时防止反向电荷流动并减小和/或下推晶体管102的背面电极110处的电压，以逐渐地减小穿过晶体管102的电流。

图8A是根据一个示例的可包括在图1、图4、图5、图6或图7中所示的电路中的任一个电路中的电路的图。在该示例中，晶体管102可以被实施为运算放大器815、电阻器820和可变电阻器822。在该示例中，对应于上述漏极电极104的漏极电极804耦接到电阻器820的第一端。在一些示例中，栅极电极而不是漏极电极可以耦接到电阻器820的第一端。在一些示例中，驱动器电源而不是漏极电极或栅极电极可以耦接到电阻器820的第一端。

电阻器820的第二端耦接到运算放大器815的第一输入节点并耦接到可变电阻器822的第一端。可变电阻器822的第二端耦接到运算放大器815的输出节点并耦接到背面电极810。背面电极810对应于上述背面电极110。运算放大器815的第二输入节点可以耦接到源极电极808，该源极电极对应于上述源极电极108。可变电阻器822可以是晶体管，诸如GaN晶体管，并且传感器112可以耦接在晶体管的栅极端子和源极端子和/或栅极电极和源极电极之间。可变电阻器822的电阻可以接近零，使得可变电阻器822在没有检测到错误状况时成为导体，并且可变电阻器822的电阻可以为比当检测到错误状况时电阻器802的电阻高(诸如高十倍或一百倍)的数量级。

图8B是根据一个示例的可包括在图1、图4、图5、图6或图7中所示的电路中的任一个电路中的电路的图。在该示例中，晶体管102可以被实施为运算放大器865、可变电阻器870和电阻器872。在该示例中，对应于上述漏极电极104的漏极电极804耦接到可变电阻器870的第一端。在一些示例中，栅极电极而不是漏极电极可以耦接到可变电阻器870的第一端。在一些示例中，驱动器电源而不是漏极电极或栅极电极可以耦接到电阻器820的第一端。

可变电阻器870的第二端耦接到运算放大器865的第一输入节点并耦接到电阻器872的第一端。电阻器872的第二端耦接到运算放大器815的输出节点并耦接到背面电极860。背面电极860对应于上述背面电极110。运算放大器815的第二输入节点可以耦接到源极电极868，该源极电极对应于上述源极电极108。可变电阻器870可以是晶体管，诸如GaN晶体管，并且传感器112可以耦接在晶体管102的栅极端子和源极端子和/或栅极电极和源极电极之间。可变电阻器870的电阻可以非常高，使得可变电阻器870在没有检测到错误状况时充当开路，并且可变电阻器870的电阻可以为比当检测到错误状况时电阻器802的电阻低(诸如十分之一或百分之一)的数量级。

图9是根据一个示例的用于响应于检测到错误状况而改变晶体管102的背面电极110的电压的电路的图。在该示例中，栅极驱动器950可以控制晶体管102的栅极电极106。开关908可以耦接在运算放大器952的第一输入端与晶体管102的漏极电极104之间。开关908可以包括晶体管，诸如GaN晶体管，和/或可以是正掺杂的GaN晶体管。开关控制器112B可以耦接到开关908的栅极电极904。晶体管102的背面电极110可以耦接到开关908的背面电极。

运算放大器952的第二输入端可以耦接到晶体管102的源极电极108。运算放大器952的第一输入端可以耦接到电阻器954的第一端。电阻器954的第二端可以耦接到运算放大器952的输出端并耦接到背面电极110。

描述了各种示例性实施方案。

实施例1：一种电路，包括：

晶体管，该晶体管包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极；

传感器，该传感器被配置为检测晶体管中的错误状况；和

开关，该开关被配置为响应于传感器检测到晶体管中的错误状况而改变在背面电极处的电压，在背面电极处的电压的改变减小漏极电极与源极电极之间的电流。

实施例2：根据实施例1所述的电路，其中晶体管包括高电子迁移率晶体管。

实施例3：根据实施例1或2中任一项所述的电路，其中在背面电极处的电压的改变增加栅极电极的阈值电压的量值。

实施例4：根据实施例1至3中任一项所述的电路，其中：

晶体管包括n沟道器件；并且

在背面电极处的电压的改变导致在背面电极处的电压相对于源极电极变为负。

实施例5：根据实施例1至4中任一项所述的电路，其中错误状况包括漏极电极、栅极电极或源极电极中的至少一者的由传感器测量的温度超过温度阈值。

实施例6：根据实施例1至5中任一项所述的电路，其中错误状况包括漏极电极与源极电极之间的由传感器测量的电流超过电流阈值。

实施例7：根据实施例1至6中任一项所述的电路，其中错误状况包括晶体管处的由传感器测量的电压超过电压阈值。

实施例8：一种电路，包括：

公共节点；

晶体管，该晶体管包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点；

电流源；

开关，该开关耦接到电流源并耦接到公共节点；

电容器，该电容器耦接到电流源并耦接到背面电极；

二极管，该二极管包括阳极和阴极，阳极电耦合到电容器和背面电极，阴极电耦合到公共节点；

传感器，该传感器被配置为检测晶体管处的错误状况；和

开关控制器，该开关控制器被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致开关在电流源与公共节点之间传导电流。

实施例9：根据实施例8所述的电路，其中：

晶体管包括n沟道器件；并且

在背面电极处的电压的改变导致在背面电极处的电压相对于源极电极变为负。

实施例10：根据实施例8或9中任一项所述的电路，其中二极管包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，HEMT包括漏极节点、栅极电极和源极节点，该漏极节点耦接到电容器和背面电极，该栅极电极耦接到电容器、背面电极和漏极节点，该源极节点耦接公共节点。

实施例11：根据实施例8至10中任一项所述的电路，其中开关包括高电子迁移率晶体管。

实施例12：根据实施例8至11中任一项所述的电路，其中晶体管包括氮化镓(GaN)晶体管。

实施例13：一种电路，包括：

公共节点；

晶体管，该晶体管包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点；

电流源；

电容器，该电容器耦接到电流源并耦接到背面电极；

第一开关，该第一开关包括第一节点和第二节点，第一节点电耦合到电容器、背面电极，并且第二节点电耦合到公共节点；

第二开关，该第二开关耦接到电流源并耦接到公共节点；

二极管，该二极管包括阳极和阴极，阳极电耦合到电容器、背面电极、和第一开关的第一节点，并且阴极电耦合到公共节点；

传感器，该传感器被配置为检测晶体管处的错误状况；和

开关控制器，该开关控制器被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致第一开关不在电流源与公共节点之间传导电流。

实施例14：根据实施例13所述的电路，其中二极管包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，HEMT包括漏极节点、栅极电极和源极节点，该漏极节点耦接到电容器和背面电极，该栅极电极耦接到电容器、背面电极和漏极节点，该源极节点耦接公共节点。

实施例15：根据实施例13或14中任一项所述的电路，其中开关包括高电子迁移率晶体管。

实施例16：根据实施例13至15中任一项所述的电路，其中晶体管包括氮化镓(GaN)晶体管。

实施例17：一种电路，包括：

公共节点；

晶体管，该晶体管包括漏极电极、栅极电极、源极电极和背面电极，源极电极电耦合到公共节点；

电流源；

开关，该开关耦接到电流源并耦接到公共节点；

电容器，该电容器耦接到电流源；

第一二极管，该第一二极管包括第一阳极和第一阴极，第一阳极电耦合到电容器，第一阴极电耦合到公共节点；

第二二极管，该第二二极管包括第二阳极和第二阴极，第二阳极电耦合到背面电极，第二阴极电耦合到第一阳极并耦接到电容器；

传感器，该传感器被配置为检测晶体管处的错误状况；和

开关控制器，该开关控制器被配置为响应于传感器检测到错误状况而导致开关在电流源与公共节点之间传导电流。

实施例18：根据实施例17所述的电路，其中二极管包括高电子迁移率晶体管(HEMT)，HEMT包括漏极节点、栅极电极和源极节点，该漏极节点耦接到电容器和背面电极，该栅极电极耦接到电容器、背面电极和漏极节点，该源极节点耦接公共节点。

实施例19：根据实施例17或18中任一项所述的电路，其中开关包括高电子迁移率晶体管。

实施例20：根据实施例17至19中任一项所述的电路，其中晶体管包括氮化镓(GaN)晶体管。

应当理解，在前面的描述中，当元件诸如层、区域、衬底或部件被提及在另一个元件上，连接到另一个元件，电连接到另一个元件，耦接到另一个元件，或电耦合到另一个元件上时，该元件可直接在另一个元件上，连接或耦接到另一个元件上，或者可以存在一个或多个中间元件。相反，当元件被提及直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、或直接耦接到另一个元件或层时，不存在中间元件或层。虽然在整个具体实施方式中可能不会通篇使用术语直接在…上、直接连接到…、或直接耦接到…，但是被示为直接在元件上、直接连接或直接耦接的元件能以此类方式提及。本申请的权利要求书(如果存在的话)可被修订以叙述在说明书中描述或者在附图中示出的示例性关系。

如在本说明书中所使用的，除非根据上下文明确地指出特定情况，否则单数形式可包括复数形式。除了附图中所示的取向之外，空间相对术语(例如，在…上方、在…上面、在…之上、在…下方、在…下面、在…之下、在…之以下等)旨在涵盖器件在使用或操作中的不同取向。在一些实施方式中，在…上面和在…下面的相对术语可分别包括竖直地在…上面和竖直地在…下面。在一些实施方式中，术语邻近能包括横向邻近或水平邻近。

本文所述的各种技术的实施方式可在数字电子电路中、计算机硬件、固件、软件中或它们的组合中实现(例如，包括在其中)。方法的部分也可通过专用逻辑电路例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)进行，并且装置可实现为该专用逻辑电路。

可在计算系统中实现实施方式，该计算系统包括后端部件(例如，作为数据服务器)，或者包括中间件部件(例如，应用服务器)，或者包括前端部件(例如，具有用户可通过其与实施方式进行交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机)，或者包括此类后端部件、中间件部件或前端部件的任何组合。部件可通过任何形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(LAN)和广域网(WAN)，例如互联网。

一些实施方式可使用各种半导体加工和/或封装技术来实现。一些实施方式可以使用与半导体衬底相关联的各种类型的半导体加工技术来实现，该半导体衬底包括但不限于，例如硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。

虽然所描述的实施方式的某些特征已经如本文所述进行了说明，但是本领域技术人员现在将想到许多修改形式、替代形式、改变形式和等同形式。因此，应当理解，所附权利要求书旨在涵盖落入实施方式的范围内的所有此类修改形式和改变形式。应当理解，这些修改形式和改变形式仅仅以示例的方式呈现，而不是限制，并且可以进行形式和细节上的各种改变。除了相互排斥的组合以外，本文所述的装置和/或方法的任何部分可以任意组合进行组合。本文所述的实施方式能包括所描述的不同实施方式的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。