JP2013503467A - トランジスタ構造の決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも第一の層,第二の層と第四の層を有し,前記第四の層は前記第二の層の上に配置され,前記第二の層は前記第一の層の上に配置され,前記第一の層がGaNを有し,前記第二の層がAlxGa1-xNを有し,前記第四の層が金属または合金を有する少なくとも一つのトランジスタの構造を決定する方法であって,前記第二の層の層厚みdが,規定され,前記第二の層のアルミニウム含有量xが,規定され,少なくとも前記第二の層と第一の層が作成される。第一の層,第二の層を作成し,第四の層の物質を選択した後,少なくともトランジスタの一つの測定結果の機能として,表面電位の式,及びまたは電荷キャリア密度,及びまたは電荷キャリアの移動度を決定する。
【選択図】図1
Description
は,方法ステップ54において確認される測定値から計算される閾値電圧である。
は,既知の方法,例えば,オー・アンバチャー他(O. Ambacher et al.):AlGaN/GaN ヘテロのパイロ電子特性(Pyroelectric properties of AlGaN/GaN hetero)と量子井戸構造, J. Phys.: Condens. Matter 14 (2002) 3399に記載された方法で確かめることができる。
Claims (20)
- 少なくとも第一の層(11),第二の層(12)と第四の層(14)を有し,前記第四の層(14)は前記第二の層(12)の上に配置され,前記第二の層(12)は前記第一の層(11)の上に配置され,前記第一の層(11)がGaNを有し,前記第二の層(12)がAlxGa1-xNを有し,前記第四の層(14)が金属または合金を有する少なくとも一つのトランジスタ(1)の構造を決定する方法であって,
前記第二の層(12)の層厚みdが,規定され(51),
前記第二の層(12)のアルミニウム含有量xが,規定され(52),
少なくとも前記第二の層(12)と第一の層(11)が作成され(53),
表面電位ΦBと電荷キャリア密度nsと電荷キャリア移動度mが決定され(54),
そして,前記第四の層(14)の物質が,前記表面電位ΦBと電荷キャリア密度nsとを基に選択される,
ことを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1において,
前記第四の層(14)の物質は,銀及び/またはパラジウム及び/またはニッケル及び/またはプラチナから選択されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1または2において,
前記トランジスタは,更にGaNを有し,前記第二の層(12)及び第四の層(14)の間に配置される第三の層(13)を有し,前記第四の層(14)は前記第三の層(13)の上に配置され,第三の層(13)は,前記第二の層(12)の上に配置され,前記第二の層(12)は前記第一の層(11)の上に配置されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1または3において,
前記第二の層(12)と第三の層(13)の合計厚みdは,約15nmと約50nmとの間に選択されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1から4のいずれか1項において,
前記アルミナ含有量xは,0.08と0.18の間に選択されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1から5のいずれか1項において,
前記第三の層(13),第二の層(12),及び第1の層(11)の製法(53)は,MBE又はMOVPE又はMOCVDから選択されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1から6のいずれか1項において,
前記第二の層(12)の厚みは,前記トランジスタ(1)の閾値電圧Uthを下げるために大きくされ,第二の層(12)の厚みは,前記トランジスタ(1)の閾値電圧Uthを上げるために小さくされることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1から7のいずれか1項において,
前記トランジスタ(1)の閾値電圧Uthを下げるために,あるいは電荷キャリア密度nsを高めるために前記第二の層のアルミナ含有量xは大きくされ,トランジスタ(1)の閾値電圧Uthを上げるために,あるいは電荷キャリア密度nsを低めるために前記第二の層(12)のアルミナ含有量xは低減されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1〜請求項8のいずれか1項において,
トランジスタ(1)の閾値電圧Uthが-4.5Vと-1.0Vの間であるように,前記第四の層の物質の選択がなされることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 請求項1〜請求項9のいずれか1項において,
ホール効果測定及び/又はフォトリフレクションの測定が実行されることを特徴とするトランジスタの構造を決定する方法。 - 少なくとも第一の層(11),第二の層(12),及び第四の層(14)を有する少なくとも一つのトランジスタを有し,
前記第四の層(14)が前記第二の層(12)の上に配置され,前記第二の層(12)が前記第一の層(11)の上に配置され,前記第一の層(11)はGaNを有し,前記第二の層(12)はAlxGa1-xN を有し,前記第四の層(14)は金属又は合金を有し,前記トランジスタは,通常の直流電流から無線周波数出力信号を生成するように用意され,ドレインとソース電極間が30Vより大きい電圧VDS で,且つ2:1より大きい電圧定在波比VSWRで動作されることを特徴とする半導体素子。 - 請求項14において,
前記トランジスタは,更にGaNを有し前記第二の層(12)と第四の層(14)の間に配置される第三の層(13)を有し,前記第四の層(14)は,前記第三の層(13)の上に配置され,前記第三の層(13)は,前記第二の層(12)の上に配置され,前記第二の層(12)は,前記第一の層(11)の上に配置されることを特徴とする半導体素子。 - 請求項14又は15において,
前記第二の層(12)及び第三の層(13)の合計の厚みdが約15 nmと約50 nmの間であることを特徴とする半導体素子。 - 請求項14乃至16のいずれか1項において,
前記アルミナの含有量xが,0.08と0.18の間であることを特徴とする半導体素子。 - 請求項14乃至17のいずれか1項において,
前記第四の層(14)の物質は,銀及び又はパラジウム及び又はニッケル及び又はプラチナを有することを特徴とする半導体素子。 - 請求項14乃至18のいずれか1項において,
前記トランジスタは,ドレインとソース電極間で48Vより大きい電圧VDSで,且つ2:1より大きい電圧定在波比で動作する事を特徴とする半導体素子。 - 請求項14乃至19のいずれか1項で請求された半導体素子を有する移動無線ネットワーク用の基地局。
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