"蓄積コンポーネントと、第1の電界効果トランジスタを含み、第1及び第2のバイアス状態を有する整流コンポーネントと、第2の電界効果トランジスタを含み、第1及び第2の動作状態を有するスイッチと、を含み、前記第1及び第2の電界効果トランジスタは、それぞれ、第1及び第2の高電子移動度トランジスタHEMTを含む、ことを特徴とする電力変換回路。前記スイッチが前記第1の動作状態に構成され、前記整流コンポーネントが前記第1のバイアス状態にあるとき、電源からのエネルギーが前記蓄積コンポーネント内に蓄積され、前記スイッチが前記第2の動作状態に構成され、前記整流コンポーネントが前記第2のバイアス状態にあるとき、前記蓄積コンポーネント内に蓄積されたエネルギーが負荷に放出されることを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記整流コンポーネントは、前記第1の電界効果トランジスタのソースノードに接続されたカソードと、前記第1の電界効果トランジスタのゲートノードに接続されたアノードとを有する半導体ダイオードをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記半導体ダイオードは、ホットキャリアダイオードであることを特徴とする、請求項3に記載の電力変換回路。前記半導体ダイオードは、ショットキーダイオードを含むことを特徴とする、請求項3に記載の電力変換回路。前記半導体ダイオードは、シリコンショットキーダイオードを含むことを特徴とする、請求項5に記載の電力変換回路。前記第1のHEMTは、少なくとも1つのヘテロ接合を導電性チャネルとして含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記第2のHEMTは、少なくとも1つのヘテロ接合を導電性チャネルとして含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記電力変換回路は、直流-直流DC-DC電力変換回路であり、前記スイッチはハードスイッチングモードで動作可能であることを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記電力変換回路は直流-直流DC-DC電力変換回路であり、前記スイッチは共振スイッチングモードで動作可能であることを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記電力変換回路は直流-直流DC-DC電力変換回路であり、前記蓄積コンポーネント、前記整流器、及び前記スイッチは、バック構成、ブースト構成、バック-ブースト構成、Cuk構成、シングルエンド一次インダクタ変換器IC構成、又はゼータ構成で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記蓄積コンポーネントは磁界蓄積コンポーネントを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記磁界蓄積コンポーネントはインダクタ及び/又は変圧器を含むことを特徴とする、請求項12に記載の電力変換回路。前記蓄積コンポーネントは電界蓄積コンポーネントを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。前記電界蓄積コンポーネントはコンデンサを含むことを特徴とする、請求項14に記載の電力変換回路。前記第1及び第2のHEMTは、第1及び第2のGaNHEMTを含むことを特徴とする、請求項1に記載の電力変換回路。共振スイッチ動作モードで動作するときに約10MHz乃至100MHzの範囲内のスイッチング周波数を有し、少なくとも約95の効率を有することを特徴とする電力変換回路。前記電力変換回路は約600Vまでの電圧で動作することを特徴とする、請求項17に記載の電力変換回路。ハードスイッチング動作モードで動作するときに約1MHz乃至10MHzの範囲内のスイッチング周波数を有し、少なくとも約95の効率を有することを特徴とする電力変換回路。前記電力変換回路は約600Vまでの電圧で動作することを特徴とする、請求項17に記載の電力変換回路。ここで、本発明の実施形態が示されている添付図面を参照して、本発明の実施形態が以下により完全に説明される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で述べられる実施形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が十分かつ完全なものとなるように、そして当業者に本発明の範囲を十分に伝えられるように提供される。全体を通して、同様の番号は同様の要素を指す。第1、第2などの用語は、本明細書では、種々の要素を説明するために用いることができるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、1つの要素を別の要素と区別するためだけに用いられている。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、第1の要素を第2の要素と称することもでき、同様に、第2の要素を第1の要素と称することもできる。本明細書で用いられる及び/又はという用語は、関連した列挙された項目の1つ又はそれ以上のいずれか及び全ての組み合わせを含む。本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定することを意図したものではない。本明細書で用いられる単数形1つのa、1つのan及びそのtheは、文脈が明らかにそうでないことを示していない限り、複数形も含むことが意図される。さらに、本明細書で用いられるとき、含むcomprise、含んでいるcomprising、含むinclude及び/又は含んでいるincludingという用語は、言及された特徴、整数、ステップ、動作、要素、及び/又はコンポーネントの存在を指定するが、1つ又はそれ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/又はそれらの群の存在又は付加を排除するものではないことがさらに理解されるであろう。特に断りのない限り、本明細書で用いられる全ての用語技術用語及び科学用語を含むは、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有するものである。さらに、本明細書で用いられる用語は、本明細書及び関連のある技術分野の文脈内でのその意味と矛盾しない意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明白にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味合いで解釈されるべきではないことが、さらに理解されるであろう。ある要素が別の要素に接続される又はに結合されると言及されている場合、これは、直接、他の要素に接続され、若しくは結合されていることもあり、又は、介在する要素が存在することもあることもまた理解されるであろう。対照的に、ある要素が別の要素に直接接続される又はに直接結合されるものとして言及される場合、介在する要素は存在しない。本発明の幾つかの実施形態が、その層及び/又は領域の多数キャリアの濃度を示すn型又はp型などの導電型を有することを特徴とする半導体層及び/又は領域に関して説明される。従って、N型材料は、負に帯電した電子の多数平衡濃度を有し、P型材料は、正に帯電した正孔の多数平衡濃度を有する。本発明主題の幾つかの実施形態は、比較的高電圧の電力変換回路の動作周波数は、スイッチング機能及び/又は整流機能を与えるように、変調ドープ電界効果トランジスタMODEFTとしても知られる高電子移動度トランジスタHEMTを用いて増大させることができるとの認識から生じ得る。幾つかの実施形態において、HEMTはGaNデバイスとして具体化することができる。HEMTデバイスにおいては、異なるバンドギャップエネルギーを有する2つの半導体材料のヘテロ接合において2次元電子ガス2DEGを形成することができる。より小さいバンドギャップの材料が、より広いバンドギャップ材料よりも大きい電子親和力を有することができる。2DEGは、非ドープの意図せずドープされたより小さいバンドギャップの材料中の蓄積層であり、例えば、1013キャリア/cm2を超える比較的高いシート電子濃度を含むことができる。さらに、広バンドギャップ半導体中に発生する電子が2DEGまで移って、イオン化不純物散乱が減少されることによる比較的高い電子移動度が可能になる。比較的高いキャリア濃度と比較的高いキャリア移動度を組み合わせて、比較的大きい相互コンダクタンスをHEMTに与えることができ、また、高周波の用途では、金属半導体電界効果トランジスタMESFETと比べて、性能の利点をもたらすことができる。窒化ガリウム/窒化アルミニウムガリムGaN/AlGaN材料系で製造される高電子移動度トランジスタは、例えば、比較的高い破壊電界、比較的広いバンドギャップ、比較的大きい伝導帯オフセット、及び/又は比較的高い飽和電子ドリフト速度などの材料特性の組み合わせにより、大量の無線周波数RF電力を発生させることが可能である。2DEG内の電子の大部分は、AlGaNにおける分極に起因するものである。GaN/AlGaN系のHEMTは、既に実証されている。例えば、特許文献1及び特許文献2は、AlGaN/GaNHEMT構造体及び製造方法を説明している。さらに、同一出願人による、引用により本明細書に組み入れられるSheppard他による特許文献3は、半絶縁性炭化シリコン基板と、基板上の窒化アルミニウムバッファ層と、バッファ層上の絶縁性窒化ガリウム層と、窒化ガリウム層上の窒化アルミニウムガリウムバリア層と、窒化アルミニウムガリウム活性構造体上の不動態化層とを有するHEMTデバイスを記載する。さらに、同一出願人による、引用により本明細書に組み入れられるSheppard他による特許文献4は、保護層、及び/又は、デバイスのオーミックコンタクトのアニール中に起こり得るトランジスタのゲート領域における半導体への損傷を減らすことができる低損傷のリセス生成技術、を含むHEMTデバイスを説明している。ここで図1を参照すると、本発明主題の幾つかの実施形態による電力変換回路100が、示されるように接続されている、電源110、変換回路120、及び負荷130を含む。電源110は、交流AC又は直流DC電源とすることができる。図1に示すように、変換回路120は、スイッチ140、整流コンポーネント150、及び蓄積コンポーネント160を含む。負荷130は、電源110から受け取った入力電圧/電流に応じて、変換回路120が生成する出力電圧/電流を受け取るいずれかの装置又はデバイスとすることができる。本発明の主題の幾つかの実施形態によると、スイッチ140は少なくとも1つのHEMTを含み、整流コンポーネント150は少なくとも1つのHEMTを含む。幾つかの実施形態において、スイッチ140及び整流コンポーネント150に用いるHEMTは、GaNデバイスとすることができる。HEMTの各々は、少なくとも1つのヘテロ接合を導電性チャネルとして含むことができる。本発明の主題の種々の実施形態によると、蓄積コンポーネント160は、磁界蓄積コンポーネント及び/又は電界蓄積コンポーネントを含むことができる。幾つかの実施形態において、磁界蓄積コンポーネントはインダクタ及び/又は変圧器を含むことができる。さらに別の実施形態において、電界蓄積コンポーネントは、コンデンサを含むことができる。ここで本発明の主題の幾つかの実施形態による電力変換回路100の動作を説明する。スイッチ140は、例えば、開状態又は閉状態、オン状態又はオフ状態といった、少なくとも2つの動作状態に設定することができる。整流コンポーネント150は、例えば、順方向バイアス状態又は逆方向バイアス状態といった、少なくとも2つの動作状態にバイアスをかけることができる。スイッチ140が第1の動作状態にあるとき、整流コンポーネント150は第1のバイアス状態にあり、電源110からのエネルギーは蓄積コンポーネント160内に蓄えられる。スイッチ140が第2の動作状態に移行すると、整流コンポーネント150は第2のバイアス状態になり、蓄積コンポーネント160内に蓄えられたエネルギーが負荷130に放出される。負荷130に伝達される電圧/電流は、スイッチ140がその動作状態の1つにあるわずかな時間である、スイッチ140のデューティサイクルに基づいて調整することができる。幾つかの実施形態において、変換回路120は、DC-DC電力変換回路を含むことができ、例えば、ハードスイッチングモード又は共振スイッチングモードで動作するように構成することができる。ハードスイッチングモードにおいて、スイッチ140は、比較的高電圧及び/又は電流において動作状態の間で切り換えることができる。これとは対照的に、スイッチ140は、スイッチに印加される電圧/電流を形成するインダクタンスキャパシタンスLC回路を使用して、電圧及び/又は電流がほぼゼロであるときにスイッチが動作状態の間で移行する共振スイッチングモードで動作するように構成することができる。DC-DC電力変換回路は、例えば、これらに限定されるものではないが、バック構成、ブースト構成、バック-ブースト構成、Cuk構成、シングルエンド一次インダクタ変換器SingleEndedPrimaryInductorConverter、IC構成、又はゼータ構成で構成することができる。図2は、本発明主題の幾つかの実施形態による整流コンポーネント150を示す回路図である。整流回路200は、整流器アノード200及び整流器カソード210を含み、それらの間に、電流が比較的低い順方向電圧降下特性を有した状態で第1の方向に流れることができ、実質的に第2の方向に流れることが防止される。整流回路200は、カソード210に接続された、整流回路の整流信号出力ノードと言うことができる出力部を有するデプレッションモード半導体202を含む。幾つかの実施形態において、デプレッションモード半導体202は、HEMTデバイスを含むことができる。デプレッションモード半導体202は、例えば、特に、いずれかの半導体デバイスを用いたJFET、GaNHEMT、MESFET、SiCMESFET、及び/又は、いずれかの半導体デバイス内のMOSFETなどの、いずれかの双方向導及び順方向遮断デプレッションモードデバイスを含むことができる。HEMT202は、少なくとも1つのヘテロ接合を導電性チャネルとして含むことができる。幾つかの実施形態において、デプレッションモード半導体202は、他の材料の中でも、GaN、AlGaAs、及び/又はGaAsを含むことができる。デプレッションモード半導体202は、ソースノード112、ゲートノード114、及び/又はドレインノード113を含むことができる。整流回路200は、カソード208及びアノード206を含むホットキャリア半導体ダイオード204を含むことができる。幾つかの実施形態において、ホットキャリアダイオードは、低い順方向電圧降下及び非常に速いスイッチング動作によって特徴付けることができ、多数キャリア半導体と呼ぶことができる。カソード208は、デプレッションモード半導体202のソースノード212に接続することができ、アノード206はデプレッションモード半導体202のゲートノード214に接続することができる。幾つかの実施形態において、デプレッションモード半導体202のゲートノード214とホットキャリア半導体ダイオード204のアノード206との間の接続によって定められるノードは、整流器アノード220に接続することができる。幾つかの実施形態において、ホットキャリア半導体ダイオード204はショットキーダイオードを含むことができる。ホットキャリア半導体ダイオード204は、低い順方向電圧降下を有するいずれかの低電圧の多数キャリア高速ダイオードを含むことができる。例えば、ホットキャリア半導体ダイオード104は、例えばSi、SiC、GaN、GaAsなどのいずれかの半導体内に、ショットキーダイオード、接合障壁ショットキーJBSダイオード等を含むことができる。幾つかの実施形態において、ホットキャリア半導体ダイオード204は、シリコンショットキーダイオードを含む。従って、整流回路200は、本発明の主題の幾つかの実施形態に従って互いに組み合わせて用いられる、HEMT及びシリコンショットキーダイオードを含むことができる。整流回路内に用いられるHEMTは、GaNデバイスとして具体化することができる。このように、低い順方向電圧降下を有する高電圧高速整流器を、高電圧高速ノーマリオンnormally-on型電界効果トランジスタと低電圧高速ダイオードを含む組み合わせによって実現することができる。本明細書で説明される整流回路200は、カスコード整流器と呼ぶことができる。幾つかの実施形態において、上述のようなホットキャリア半導体ダイオード204及びデプレッションモードトランジスタ202を単一のデバイスに統合して、オンチップデバイスを形成することができる。次に、本発明の主題の幾つかの実施形態による整流回路200の動作を説明する。初めに、電流がアノードからカソードに流れる順方向バイアスの場合について説明する。幾つかの実施形態において、これは整流器アノード220に適用されたAC入力信号のサイクルの前半に対応することができる。電圧がアノード206上でカソード208より高くなると、ホットキャリア半導体ダイオード204は順方向にバイアスをかけられ、従って、小さい電圧降下を伴って導電性となる。ホットキャリア半導体ダイオード204の伝導電圧小さい電圧降下を引いたが、デプレッションモード半導体202のソースノード212に印加される。AC入力信号もまたデプレッションモードトランジスタ202のゲートノード214に適用されるので、デプレッションモード半導体202のゲート-ソース接合の僅かな順方向バイアスが達成される。デプレッションモード半導体のゲート-ソース接合の順方向バイアスの結果として、デプレッションモード半導体202は、ソースノード212からドレインノード213へ向かって導電性となる。結果として生じる整流器アノード220から整流器カソード210までの電圧降下は、ホットキャリア半導体ダイオード204の電圧降下に、デプレッションモード半導体202のソースノード212からドレインノード213までの抵抗による電圧降下を加えたものとなる。ここで電流が整流器カソード210から整流器アノード220へ流れる逆バイアスの場合について説明する。幾つかの実施形態において、これは整流器アノード220に適用されたAC入力信号のサイクルの後半に対応することができる。この静止状態下では、ホットキャリア半導体ダイオード204は、遮断状態又は非導電状態になり得る。この点で、デプレッションモード半導体202のソースノード212の電圧は、フローティング状態とすることができる。ゲートからソースまでの電圧降下が閾値電圧を下回ると、デプレッションモード半導体のゲート-ソース接合に逆バイアスをかけられた結果として、デプレッションモード半導体202は、遮断モード及び/又は非導電性モードになり得る。デプレッションモード半導体202が非導電性モードにあるとき、整流回路200は導電しない。幾つかの実施形態において、ホットキャリア半導体ダイオード204の両端にかかる逆電圧を、デプレッションモード半導体202の閾値電圧に制限することができる。従って、結果として得られる整流回路200は、低電圧高速ホットキャリア半導体ダイオード204のスイッチング特性と共に、高電圧デプレッションモード半導体202の高電圧及び低容量特性を有することができる。幾つかの実施形態において、ホットキャリア半導体ダイオード204は、デプレッションモード半導体の閾値電圧を維持することだけを必要とする。このように、デプレッションモード半導体202の高速特性を利用して、同期整流を用いる必要なしに、低い順方向電圧降下を有するダイオードを形成することができる。デプレッションモード半導体202は、電界効果トランジスタFETを含むことができる。例えば、本発明の主題の幾つかの実施形態によると、整流回路の整流信号出力ノードに接続された高速高電圧ノーマリオン型FET202と、FET202のソースノード212に接続されたカソード208及びFET202のゲートノード214に接続されたアノード206を有する高速低電圧ダイオード204とを含む、高電圧低容量整流回路を設けることができる。幾つかの実施形態において、ダイオード204は、ショットキーダイオードとすることができる。他の実施形態において、ダイオード204は、シリコンショットキーダイオードとすることができる。幾つかの実施形態において、FET202は、少なくとも1つのヘテロ接合を導電性チャネルとして組み込むHEMT回路を含む。FET202は、本発明の主題の幾つかの実施形態によるHEMTを含むことができる。FET202内に用いられるHEMTは、GaNデバイスとして具体化することができる。同一出願人による、引用により本明細書に組み入れられる、Callanan他による米国特許出願第12/506,610号は、図2の整流回路200の例示的な実施形態を詳細に説明する。図3は、本発明の主題の幾つかの実施形態による、ブーストDC-DC電力変換回路300の回路図である。ブースト電力変換回路300は電源電圧Viを含み、これは電圧変換回路によりコンデンサC1及び抵抗器R1で表される負荷に結合される。電圧変換回路は、インダクタL1で表される蓄積コンポーネントと、ダイオードD2及びFETトランジスタJ2で表される整流コンポーネントと、FETトランジスタJ1で表されるスイッチとを含む。制御信号Vctrlは、トランジスタJ1のデューティサイクルを調節するのに用いられる。ダイオードD2及びトランジスタJ2は、図2の整流回路200に関して上述したように具体化することができる。両方のトランジスタJ1及びJ2は、HEMTとすることができる。幾つかの実施形態において、トランジスタJ1及びJ2は、GaNHEMTとすることができる。次に、ブーストDC-DC電力変換回路300の例示的な動作を説明する。スイッチングトランジスタJ1がオンになると、インダクタL1を通る電流が増大する。スイッチングトランジスタJ1がオフになると、インダクタL1を通る電流はもはやトランジスタJ1を通って流れず、代わりにダイオードD1及びトランジスタJ2を通って流れてコンデンサC1を充電する。従って、トランジスタJ2がオフ状態に移行すると、トランジスタJ1がオン状態にある間にインダクタL1内に蓄積されたエネルギーが、負荷に移動する。両方のトランジスタJ1及びJ2が共にGaNHEMTである図3のブーストDC-DC電力変換回路300を、PSPICEを用いてシミュレートした。シミュレーションの際に用いられたパラメータが、図4に示される。その結果は、ブーストDC-DC電力変換回路300内にスイッチング機能及び整流機能を与えるためのGaNHEMTの使用が、比較的高い効率の、非常に高い周波数例えば、20MHzを上回る及び高い電力例えば、100Wを上回るにおける動作を可能にすることを示す。例えば、スイッチング及び整流コンポーネントの低容量による高電圧及び高周波数能力の特有の組み合わせが、そのような電力変換回路内の受動部品容積の大きさを2桁低減させることを可能にする。従って、本発明の主題の幾つかの実施形態によると、比較的低容量のスイッチング及び整流コンポーネントを用いて、約600Vまでの比較的高電圧で動作することができる電力変換回路を提供することができる。さらに、低容量のスイッチング及び整流コンポーネントにより、電力変換回路が、少なくとも95の効率を維持しながら、共振スイッチ動作モードにおいて約10MHzから100MHzまでの範囲の周波数、及びハードスイッチング動作モードにおいて約1MHzから10MHzまでの範囲の周波数で動作することが可能になる。図面及び本明細書において、本発明の典型的な好ましい実施形態が開示され、特定の用語が用いられたが、これらは、一般的及び記述的な意味で用いられただけであり、限定目的では用いられていず、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲において説明される。"