JP6096503B2 - Heterojunction bipolar transistor - Google Patents

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本発明は、化合物半導体からなるnpn形のヘテロ接合バイポーラトランジスタに関するものである。   The present invention relates to an npn heterojunction bipolar transistor made of a compound semiconductor.

ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT:Heterojunction Bipolar Transistor)の動作速度の向上には、素子内を走行する電子の速度を増加させることが重要となる。とくに、コレクタ内の電子速度の増加は、コレクタ内の空間電荷を低減させ、素子に注入できる電流密度の増加が図れる。注入電流密度の増加は、素子内の充放電時間を短縮させることにつながり、素子のスイッチング速度を向上させることができる。   In order to improve the operating speed of a heterojunction bipolar transistor (HBT), it is important to increase the speed of electrons traveling in the device. In particular, the increase in the electron velocity in the collector can reduce the space charge in the collector and increase the current density that can be injected into the device. An increase in injection current density leads to a reduction in charge / discharge time in the device, and the switching speed of the device can be improved.

コレクタ内の電子速度は、コレクタに印加される電界強度、電子の有効質量、さらに、外部から電子に働く様々な散乱機構によって決定される。InP,InGaAs,あるいはInGaAsPなどのIII−V族化合物半導体から構成されるコレクタにおいては、電子散乱機構としてバレー間散乱が特に重要となる。バレー間散乱は、コレクタ電界によってエネルギーを得た電子が、平衡状態あるいは平衡状態に近い状態において存在しているΓバレーから、Lバレーなどのアッパー・バレーに遷移してしまう現象である。   The electron velocity in the collector is determined by the electric field strength applied to the collector, the effective mass of the electrons, and various scattering mechanisms acting on the electrons from the outside. In a collector composed of a group III-V compound semiconductor such as InP, InGaAs, or InGaAsP, inter-valley scattering is particularly important as an electron scattering mechanism. Inter-valley scattering is a phenomenon in which electrons gaining energy by a collector electric field transition from an Γ valley, which exists in an equilibrium state or a state close to an equilibrium state, to an upper valley such as an L valley.

アッパー・バレーに遷移した電子は、有効質量が大きくなり、コレクタ電界からエネルギーを得ても加速しづらくなり、失速してしまう。電子を高速な状態で走行させるには、コレクタ電界から適度な大きさのエネルギーを受けられる状態にし、高速走行が可能な電子有効質量の小さいΓバレーに留めるような工夫をする必要がある。   Electrons that have transitioned to the upper valley have a large effective mass, and even when energy is obtained from the collector electric field, it is difficult to accelerate and stall. In order to run the electrons at a high speed, it is necessary to devise a method that allows a moderate amount of energy to be received from the collector electric field and keeps the electrons in a Γ valley with a small effective electron mass that can be run at a high speed.

以下、現在実施されているバレー間散乱の低減技術について説明する。   Hereinafter, techniques for reducing inter-valley scattering currently being implemented will be described.

図5は、バレー間散乱を低減するための工夫が施されていない通常のダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタ(DHBT:Double-Heterojunction Bipolar Transistor)である。ここで、DHBTは、コレクタの半導体材料とベースの半導体材料とが異なる構造とされており、通常、素子の耐圧性能を向上させるために、バンドギャップの大きい半導体材料がコレクタに用いられている。   FIG. 5 shows a normal double-heterojunction bipolar transistor (DHBT) that has not been devised to reduce inter-valley scattering. Here, the DHBT has a structure in which the semiconductor material of the collector and the semiconductor material of the base are different from each other, and a semiconductor material having a large band gap is usually used for the collector in order to improve the breakdown voltage performance of the element.

DHBTは、図5に示すように、半絶縁性InPからなる基板301上に高濃度に不純物が添加されたn型のInPからなる第1サブコレクタ層311が形成され、第1サブコレクタ層311上に高濃度に不純物が添加されたn型のInGaAsからなる第2サブコレクタ層312が形成され、第2サブコレクタ層312上に高濃度に不純物が添加されたn型のInPからなる第1コレクタ層321が形成され、第1コレクタ層321上に、InP,InGaAsP,InGaAsの積層構造からなる第2コレクタ層322が形成されている。   In the DHBT, as shown in FIG. 5, a first subcollector layer 311 made of n-type InP doped with impurities at a high concentration is formed on a substrate 301 made of semi-insulating InP, and the first subcollector layer 311 is formed. A second sub-collector layer 312 made of n-type InGaAs doped with a high concentration of impurities is formed thereon, and a first sub-collector made of n-type InP doped with a high concentration of impurities is formed on the second sub-collector layer 312. A collector layer 321 is formed, and a second collector layer 322 having a stacked structure of InP, InGaAsP, and InGaAs is formed on the first collector layer 321.

また、第2コレクタ層322上に高濃度に不純物が添加されたp型のInGaAsからなるベース層331が形成され、ベース層331上にn型のInPからなるエミッタ層341が形成され、エミッタ層341上に高濃度に不純物が添加されたn型のInGaAsからなるエミッタキャップ(エミッタコンタクト)層351が形成されている。また、第2サブコレクタ層312上にコレクタ電極391が形成され、ベース層331上にベース電極392が形成され、エミッタキャップ層351上にエミッタ電極393が形成されている。   A base layer 331 made of p-type InGaAs doped with impurities at a high concentration is formed on the second collector layer 322, and an emitter layer 341 made of n-type InP is formed on the base layer 331. The emitter layer An emitter cap (emitter contact) layer 351 made of n-type InGaAs doped with impurities at a high concentration is formed on 341. A collector electrode 391 is formed on the second subcollector layer 312, a base electrode 392 is formed on the base layer 331, and an emitter electrode 393 is formed on the emitter cap layer 351.

第1サブコレクタ層311は、放熱特性の良い材料から構成されており、第2サブコレクタ層312は、コレクタ電極391との接触抵抗が低い材料から構成されている。また、第1コレクタ層321は、コレクタ層とサブコレクタ層の接触抵抗を削減するために用いられており、コレクタ空乏層(あるいは、コレクタ電子走行層)の大部分は、第2コレクタ層322に形成されることになる。従って、ベース層331から第2コレクタ層322,第1コレクタ層321に注入された電子のコレクタ走行時間は、第2コレクタ層322における電子輸送特性(あるいは、電子速度)で決定されることになる。   The first subcollector layer 311 is made of a material having good heat dissipation characteristics, and the second subcollector layer 312 is made of a material having a low contact resistance with the collector electrode 391. The first collector layer 321 is used to reduce the contact resistance between the collector layer and the subcollector layer, and most of the collector depletion layer (or collector electron transit layer) is in the second collector layer 322. Will be formed. Therefore, the collector travel time of electrons injected from the base layer 331 into the second collector layer 322 and the first collector layer 321 is determined by the electron transport characteristics (or electron velocity) in the second collector layer 322. .

なお、第2コレクタ層322は、InGaAsおよびInGaAsPからなる組成傾斜層を含んだ構造となっている。これは、ベース層材料であるInGaAsとコレクタ層主材料であるInPのバンド端エネルギーが異なるために、これらを直接接続しただけでは、電子が円滑にベースからコレクタへと注入されないためである。両者のバンド端エネルギー不連続を緩和させるために、このような組成傾斜層をInGaAsベース層とInPコレクタ層の間に設けている。   The second collector layer 322 has a structure including a composition gradient layer made of InGaAs and InGaAsP. This is because the band edge energy of InGaAs, which is the base layer material, and InP, which is the main material of the collector layer, are different, so that electrons are not smoothly injected from the base to the collector by simply connecting them directly. In order to alleviate the band edge energy discontinuity between the two, such a composition gradient layer is provided between the InGaAs base layer and the InP collector layer.

図6は、図5を用いて説明したDHBTの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。伝導帯端は、電子の運動量あるいはエネルギーが比較的小さいときに電子輸送を担うΓバレー端について、詳しく示したものである。図6では、コレクタ電子輸送について詳細に説明するために、より高いエネルギーに位置するアッパー・バレー(例えば、Lバレー)端についても示している。ベース層331から第2コレクタ322へ注入された電子は、第2コレクタ322に印加されている電界によって加速し、高いエネルギーを得る。この結果、電子は、有効質量が小さいΓバレーから有効質量の大きいアッパー・バレーに遷移することが可能となる。   FIG. 6 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the DHBT described with reference to FIG. The conduction band edge shows in detail the Γ valley edge that bears electron transport when the momentum or energy of electrons is relatively small. FIG. 6 also shows an upper valley (eg, L valley) edge located at a higher energy in order to describe collector electron transport in detail. The electrons injected from the base layer 331 to the second collector 322 are accelerated by the electric field applied to the second collector 322, and obtain high energy. As a result, electrons can transition from a Γ valley having a small effective mass to an upper valley having a large effective mass.

これがバレー間散乱である。有効質量が大きいアッパー・バレーでは、電子は加速されにくくなり、高いエネルギーを得ているにも関わらず、電子運動量(あるいは電子速度)は低下することになる。図6に示した「バリスティック電子輸送領域」とは、電子がΓバレーに滞在した状態で無衝突に走行できる領域を示したものである。コレクタにおける電子走行時間を短縮するには、電子を長い距離に渡って高速走行が可能なΓバレーに留めておく必要がある。言い替えれば、図6に示したバリスティック電子輸送領域を拡張させることが重要となる。   This is inter-valley scattering. In the upper valley where the effective mass is large, the electrons are less likely to be accelerated, and the electron momentum (or electron velocity) decreases despite obtaining high energy. The “ballistic electron transport region” shown in FIG. 6 indicates a region where electrons can travel without collision while staying in the Γ valley. In order to shorten the electron travel time in the collector, it is necessary to keep the electrons in the Γ valley where high speed travel is possible over a long distance. In other words, it is important to expand the ballistic electron transport region shown in FIG.

このバリスティック電子輸送領域を拡張させるために、コレクタ空乏層の後端に、p型の不純物が添加された薄い半導体層を設けるという提案がある(非特許文献1参照)。図7は、図6のDHBTに対して、上述した提案を取り入れたものである。図7に示すように、第1コレクタ層421と第2コレクタ層422との間に、p型のInPからなる薄い第3コレクタ層423が挿入されている。ここで、第3コレクタ層423以外の層構造は、図6に示したバンド構造のDHBTと同様である。   In order to expand the ballistic electron transport region, there is a proposal to provide a thin semiconductor layer to which a p-type impurity is added at the rear end of the collector depletion layer (see Non-Patent Document 1). FIG. 7 incorporates the above-described proposal for the DHBT of FIG. As shown in FIG. 7, a thin third collector layer 423 made of p-type InP is inserted between the first collector layer 421 and the second collector layer 422. Here, the layer structure other than the third collector layer 423 is the same as that of the DHBT having the band structure shown in FIG.

また、図8は、図7を用いて説明したDHBTの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。第2コレクタ層422の後端に設けられた第3コレクタ層423によってエネルギー・バンドが持ちあげられる結果、いわゆる「ポテンシャル・クリフ」構造が形成される。これにより、コレクタ印加電界は、第3コレクタ層423付近(すなわち、コレクタ空乏層後端)に集中し、コレクタ電子走行領域の大部分の電界が緩和されることになる。   FIG. 8 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the DHBT described with reference to FIG. As a result of the energy band being lifted by the third collector layer 423 provided at the rear end of the second collector layer 422, a so-called “potential cliff” structure is formed. Thereby, the collector applied electric field is concentrated in the vicinity of the third collector layer 423 (that is, the rear end of the collector depletion layer), and the electric field in the collector electron travel region is alleviated.

この結果、図8に示すように、バリスティック電子輸送領域が大幅に拡張され、コレクタ電子速度が増加することになる。なお、コレクタ電子がポテンシャル・クリフ構造を走行すると、著しいバレー間散乱を受ける可能性がある。しかしながら、ポテンシャル・クリフ(あるいは、p型の第3コレクタ層423)は薄いので、この領域における電子速度劣化の影響は少ないことを注意しておく。   As a result, as shown in FIG. 8, the ballistic electron transport region is greatly expanded, and the collector electron velocity is increased. When collector electrons travel through the potential cliff structure, there is a possibility of significant inter-valley scattering. However, it should be noted that since the potential cliff (or the p-type third collector layer 423) is thin, the influence of the electron velocity deterioration in this region is small.

T. Ishibashi, "Nonequilibrium Electron Transport in HBTs",IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, vol.48, no.11,pp.2595-2605 ,2001.T. Ishibashi, "Nonequilibrium Electron Transport in HBTs", IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, vol.48, no.11, pp.2595-2605, 2001.

上述した、コレクタ空乏層後端にp型層を設けてコレクタ電子走行層の電界を緩和し、バリスティック電子輸送領域を拡大させるという提案は、大変有望である。しかしながら、例えば、コレクタ半導体材料にInPなどを用いた場合は、p型不純物としてBe(ベリリウム)やZn(亜鉛)を使用する必要がある。   The above-mentioned proposal of providing a p-type layer at the rear end of the collector depletion layer to relax the electric field of the collector electron transit layer and expand the ballistic electron transport region is very promising. However, for example, when InP or the like is used as the collector semiconductor material, Be (beryllium) or Zn (zinc) must be used as the p-type impurity.

これらの不純物は、拡散係数が大きいことが知られており、薄いp型層(第3コレクタ層)を意図したとおりに作製することが困難である。GaAsではp型不純物として拡散係数の極めて小さいC(炭素)を用いることができるが、InPなどではCはp型ではなくn型の不純物として働くため、これを使用することができない。このため、コレクタ半導体材料にInPなどを用いたHBTに関しては、薄いp型層を追加してコレクタ電子速度を向上させることが実用的に困難である。このように、現状では、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱を、実用的に製造できる状態で抑制することが困難であるという問題があった。   These impurities are known to have a large diffusion coefficient, and it is difficult to produce a thin p-type layer (third collector layer) as intended. In GaAs, C (carbon) having a very small diffusion coefficient can be used as a p-type impurity. However, in InP or the like, C functions as an n-type impurity rather than a p-type, and thus cannot be used. For this reason, it is practically difficult to improve the collector electron velocity by adding a thin p-type layer for the HBT using InP or the like as the collector semiconductor material. Thus, at present, there has been a problem that it is difficult to suppress inter-valley scattering that causes performance degradation of the heterojunction bipolar transistor in a state where it can be practically manufactured.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱を、実用的に製造できる状態で抑制できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to suppress inter-valley scattering that causes performance degradation of a heterojunction bipolar transistor in a state where it can be practically manufactured. And

本発明に係るヘテロ接合バイポーラトランジスタは、III−V族化合物半導体からなる基板と、基板の上に形成されたサブコレクタ層と、サブコレクタ層の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなる第1コレクタ層と、第1コレクタ層の上に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第2コレクタ層と、第2コレクタ層の上に形成されたp型のIII−V族化合物半導体からなるベース層と、ベース層の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなるエミッタ層と、第1コレクタ層と第2コレクタ層との間に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第3コレクタ層と、第1コレクタ層、第2コレクタ層、第3コレクタ層、およびベース層から構成されたコレクタメサと、エミッタ層から構成されてコレクタメサより小さい面積のエミッタメサと、コレクタメサの周囲のサブコレクタ層の上に形成されたコレクタ電極と、エミッタメサの周囲のベース層の上に形成されたベース電極と、エミッタ層の上に形成されたエミッタ電極とを少なくとも備え、第3コレクタ層の伝導帯端エネルギは、第1コレクタ層と第3コレクタ層との接合界面において第1コレクタ層の伝導帯端エネルギよりも小さく、かつ、第3コレクタ層の伝導帯端エネルギは、第2コレクタ層と第3コレクタ層との接合界面において第2コレクタ層の伝導帯端エネルギよりも小さくされている。 A heterojunction bipolar transistor according to the present invention includes a substrate made of a III-V compound semiconductor, a subcollector layer formed on the substrate, and an n-type III-V compound formed on the subcollector layer . A first collector layer made of a semiconductor, a second collector layer made of a group III-V compound semiconductor formed on the first collector layer, and a p-type group III-V formed on the second collector layer A base layer made of a compound semiconductor, an emitter layer made of an n-type III-V group compound semiconductor formed on the base layer, and III-V formed between the first collector layer and the second collector layer a third collector layer made of group compound semiconductor, a first collector layer, a second collector layer, third collector layer, and a collector mesa constructed from the base layer, is composed of the emitter layer Colle An emitter mesa having a smaller area than the Tamesa, a collector electrode formed on the subcollector layer around the collector mesa, a base electrode formed on the base layer around the emitter mesa, and an emitter formed on the emitter layer And the third collector layer has a conduction band edge energy smaller than that of the first collector layer at the junction interface between the first collector layer and the third collector layer, and the third collector layer. The conduction band edge energy is made smaller than the conduction band edge energy of the second collector layer at the junction interface between the second collector layer and the third collector layer.

上記ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、第3コレクタ層は、アンドープのIII−V族化合物半導体から構成されていればよい。また、第3コレクタ層は、n型のIII−V族化合物半導体から構成されていればよい。この場合、第3コレクタ層を構成する半導体層のうち少なくとも第2コレクタ層に接する半導体層は、縮退しない範囲でn型の不純物が導入されていればよい。なお、第1コレクタ層および第2コレクタ層は、InPから構成され、第3コレクタ層は、InGaAsから構成されていればよい。   In the heterojunction bipolar transistor, the third collector layer may be made of an undoped group III-V compound semiconductor. The third collector layer only needs to be composed of an n-type III-V group compound semiconductor. In this case, it is only necessary that an n-type impurity is introduced into the semiconductor layer that is in contact with the second collector layer among the semiconductor layers constituting the third collector layer in a range that does not degenerate. Note that the first collector layer and the second collector layer may be made of InP, and the third collector layer may be made of InGaAs.

以上説明したことにより、本発明によれば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱が、実用的に製造できる状態で抑制できるようになるという優れた効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that inter-valley scattering that causes a decrease in performance of the heterojunction bipolar transistor can be suppressed in a state where it can be practically manufactured.

図1は、本発明の実施の形態におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a heterojunction bipolar transistor according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。FIG. 2 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the heterojunction bipolar transistor according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。FIG. 4 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention. 図5は、従来よりあるダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional double heterojunction bipolar transistor. 図6は、従来よりあるダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。FIG. 6 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of a conventional double heterojunction bipolar transistor. 図7は、非特許文献1に提案された構成のダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a double heterojunction bipolar transistor having a configuration proposed in Non-Patent Document 1. 図8は、非特許文献1に提案された構成のダブルヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。FIG. 8 is an energy band diagram showing the band state in the stacking direction of the double heterojunction bipolar transistor having the configuration proposed in Non-Patent Document 1.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[実施の形態1]
はじめに、本発明の実施の形態1について図1,図2を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図である。また、図2は、本発明の実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。
[Embodiment 1]
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a heterojunction bipolar transistor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the heterojunction bipolar transistor according to the first embodiment of the present invention.

このヘテロ接合バイポーラトランジスタは、III−V族化合物半導体からなる基板101と、基板101の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなる第1コレクタ層121と、第1コレクタ層121の上に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第2コレクタ層122と、第2コレクタ層122の上に形成されたp型のIII−V族化合物半導体からなるベース層131と、ベース層131の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなるエミッタ層141とを備える。   The heterojunction bipolar transistor includes a substrate 101 made of a group III-V compound semiconductor, a first collector layer 121 made of an n-type group III-V compound semiconductor formed on the substrate 101, and a first collector layer 121. A second collector layer 122 made of a group III-V compound semiconductor formed on the substrate, a base layer 131 made of a p-type group III-V compound semiconductor formed on the second collector layer 122, and a base layer And an emitter layer 141 made of an n-type III-V compound semiconductor formed on 131.

加えて、実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタは、第1コレクタ層121と第2コレクタ層122との間に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第3コレクタ層123を備える。ここで、第3コレクタ層123の伝導帯端エネルギーは、第1コレクタ層121と第3コレクタ層123との接合界面において第1コレクタ層121の伝導帯端エネルギーよりも小さく、かつ、第3コレクタ層123の伝導帯端エネルギーは、第2コレクタ層122と第3コレクタ層123との接合界面において第2コレクタ層122の伝導帯端エネルギーよりも小さくされていることが重要となる。   In addition, the heterojunction bipolar transistor according to the first embodiment includes a third collector layer 123 made of a III-V compound semiconductor formed between the first collector layer 121 and the second collector layer 122. Here, the conduction band edge energy of the third collector layer 123 is smaller than the conduction band edge energy of the first collector layer 121 at the junction interface between the first collector layer 121 and the third collector layer 123, and the third collector layer It is important that the conduction band edge energy of the layer 123 is smaller than the conduction band edge energy of the second collector layer 122 at the junction interface between the second collector layer 122 and the third collector layer 123.

なお、例えば、基板101は、Feをドープすることで高抵抗とされたInPから構成され、InPの(001)面を主表面としていればよい。また、基板101の上には、n型の不純物が高濃度に導入されたInPからなるサブコレクタ層111、n型の不純物が高濃度に導入されたInGaAsからなる第2サブコレクタ層112が積層されている。これらを積層した上に第1コレクタ層121が形成されている。   For example, the substrate 101 may be made of InP that has been made highly resistant by doping Fe, and the (001) plane of InP may be the main surface. On the substrate 101, a subcollector layer 111 made of InP into which n-type impurities are introduced at a high concentration and a second subcollector layer 112 made of InGaAs into which n-type impurities are introduced at a high concentration are stacked. Has been. A first collector layer 121 is formed on these layers.

第1コレクタ層121は、例えば、n型の不純物として、シリコンが5×1018cm-3程度の濃度で導入されたInPから構成され、層厚50nm程度とされている。また、第2コレクタ層122は、例えば、基板101の側から、層厚70nmのInP層,層厚10nmのInGaAsP層,および層厚10nmのInGaAs層が積層された積層構造体とされている。また、第3コレクタ層123は、アンドープのInGaAsから構成され、層厚10nm程度とされている。 The first collector layer 121 is made of, for example, InP into which silicon is introduced as an n-type impurity at a concentration of about 5 × 10 18 cm −3 and has a layer thickness of about 50 nm. Further, the second collector layer 122 is, for example, a stacked structure in which an InP layer having a layer thickness of 70 nm, an InGaAsP layer having a layer thickness of 10 nm, and an InGaAs layer having a layer thickness of 10 nm are stacked from the substrate 101 side. The third collector layer 123 is made of undoped InGaAs and has a thickness of about 10 nm.

また、ベース層131は、例えば、p型の不純物が高濃度に導入されたInGaAsから構成され、エミッタ層141は、n型のInPから構成されている。   The base layer 131 is made of, for example, InGaAs into which p-type impurities are introduced at a high concentration, and the emitter layer 141 is made of n-type InP.

なお、第1コレクタ層121,第3コレクタ層123,第2コレクタ層122,およびベース層131は、例えば、平面視で矩形のメサ形状に形成され(コレクタメサ)、エミッタ層141は、上述したメサよりも小さい面積のメサ形状とされている(エミッタメサ)。また、コレクタメサの周囲の第2サブコレクタ層112の上にコレクタ電極191が形成され、エミッタメサの周囲のベース層131の上にベース電極192が形成されている。また、エミッタ層141の上には、不純物(n型)が高濃度に導入されたInGaAsからなるエミッタキャップ層151を介し、エミッタ電極193が形成されている。   The first collector layer 121, the third collector layer 123, the second collector layer 122, and the base layer 131 are formed, for example, in a rectangular mesa shape (collector mesa) in plan view, and the emitter layer 141 is formed of the mesa described above. The mesa shape has a smaller area (emitter mesa). A collector electrode 191 is formed on the second subcollector layer 112 around the collector mesa, and a base electrode 192 is formed on the base layer 131 around the emitter mesa. An emitter electrode 193 is formed on the emitter layer 141 via an emitter cap layer 151 made of InGaAs into which an impurity (n-type) is introduced at a high concentration.

上述した化合物半導体による各層は、よく知られた有機金属化学気相成長法(MOVPE)または分子線エピタキシャル成長法(MBE)などの堆積法で、エピタキシャル成長させることで形成できる。また、コレクタメサおよびエミッタメサは、公知のリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングすることで形成すればよい。また、各電極は、例えば、公知の蒸着法およびリフトオフ法などにより形成することができる。なお、上述した実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの詳細については、説明に支障のない範囲で省略している。   Each of the above-described compound semiconductor layers can be formed by epitaxial growth using a well-known deposition method such as metal organic chemical vapor deposition (MOVPE) or molecular beam epitaxy (MBE). Further, the collector mesa and the emitter mesa may be formed by patterning using a known lithography technique and etching technique. Each electrode can be formed by, for example, a known vapor deposition method or lift-off method. The details of the heterojunction bipolar transistor in the first embodiment described above are omitted as long as there is no problem with the description.

次に、実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタについて、図2のエネルギー・バンド図を用いて説明する。図2に示すように、第1コレクタ層121と第2コレクタ層122の間に、(接合界面において)伝導帯端エネルギーの小さい第3コレクタ層123を設けることによって、第2コレクタ層122後端のエネルギーが、伝導帯端不連続の分だけ持ち上がっている様子が分かる。   Next, the heterojunction bipolar transistor in the first embodiment will be described with reference to the energy band diagram of FIG. As shown in FIG. 2, by providing a third collector layer 123 having a low conduction band edge energy (at the junction interface) between the first collector layer 121 and the second collector layer 122, the rear end of the second collector layer 122 is provided. It can be seen that the energy of is raised by the conduction band edge discontinuity.

このようなヘテロ構造を組み込むことによって、拡散係数の大きいp型不純物を使用することなく、ポテンシャル・クリフ構造を実現することができる。この結果、実施の形態1によれば、コレクタ電子走行層内のバリスティック電子輸送領域は拡張し、電子速度が向上することになる。このように、実施の形態1によれば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱が抑制され、電子速度の向上が図れるようになる。また、実施の形態1によれば、拡散しやすいp形の不純物を用いることがなく第3コレクタ層123を用いており、上述したことが実用的に製造できる状態で実現可能である。   By incorporating such a heterostructure, a potential cliff structure can be realized without using p-type impurities having a large diffusion coefficient. As a result, according to the first embodiment, the ballistic electron transport region in the collector electron transit layer is expanded and the electron velocity is improved. As described above, according to the first embodiment, the inter-valley scattering that causes the performance degradation of the heterojunction bipolar transistor is suppressed, and the electron velocity can be improved. Further, according to the first embodiment, the third collector layer 123 is used without using a p-type impurity which is easily diffused, and the above can be realized in a state where it can be practically manufactured.

ところで、実施の形態1におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタでは、第3コレクタ層123として不純物が添加されていない(アンドープの)InGaAsを用いている。この構成では、第3コレクタ層123の層厚は、次に説明するように、適宜に薄くしておくことが重要となる。   By the way, in the heterojunction bipolar transistor according to the first exemplary embodiment, undoped (undoped) InGaAs is used as the third collector layer 123. In this configuration, it is important that the thickness of the third collector layer 123 is appropriately reduced as will be described below.

第3コレクタ層123も、空乏化して電子走行領域が存在することになり、電子走行時間が発生する。このため、InGaAsからなる第3コレクタ層123が厚すぎると、ある程度長い電子走行時間が発生することになる。このような状態では、形成された電子走行領域において強いバレー間散乱が発生することになり、電子速度が急激に劣化し、全体のコレクタ走行時間を大きく増加させる危険性がある。   The third collector layer 123 is also depleted to have an electron travel region, and an electron travel time is generated. For this reason, if the third collector layer 123 made of InGaAs is too thick, a long electron traveling time is generated. In such a state, strong inter-valley scattering occurs in the formed electron travel region, and there is a risk that the electron velocity is rapidly deteriorated and the entire collector travel time is greatly increased.

このため、第3コレクタ層123の層厚は、例えば、バレー間散乱が発生しない範囲での薄い層とした方がよい。ただし、薄くしすぎると、前述した、第3コレクタ層123を設けたことによる、第2コレクタ層122後端のエネルギーが伝導帯端不連続の分だけ持ち上がる状態が得られなくなる。従って、この状態が得られ、かつ、バレー間散乱が発生しない範囲に、第3コレクタ層123の層厚を適宜に設定すればよい。   For this reason, the layer thickness of the third collector layer 123 is preferably a thin layer in a range in which no inter-valley scattering occurs. However, if the thickness is too thin, the state where the energy at the rear end of the second collector layer 122 is raised by the discontinuity of the conduction band edge due to the provision of the third collector layer 123 cannot be obtained. Therefore, the layer thickness of the third collector layer 123 may be appropriately set within a range where this state is obtained and inter-valley scattering does not occur.

[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について図3,図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図である。また、図4は、本発明の実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの積層方向のバンド状態を示すエネルギー・バンド図である。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is an energy band diagram showing a band state in the stacking direction of the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention.

このヘテロ接合バイポーラトランジスタは、III−V族化合物半導体からなる基板201と、基板201の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなる第1コレクタ層221と、第1コレクタ層221の上に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第2コレクタ層222と、第2コレクタ層222の上に形成されたp型のIII−V族化合物半導体からなるベース層231と、ベース層231の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなるエミッタ層241とを備える。   This heterojunction bipolar transistor includes a substrate 201 made of a group III-V compound semiconductor, a first collector layer 221 made of an n-type group III-V compound semiconductor formed on the substrate 201, and a first collector layer 221. A second collector layer 222 made of a group III-V compound semiconductor formed on the substrate, a base layer 231 made of a p-type group III-V compound semiconductor formed on the second collector layer 222, and a base layer And an emitter layer 241 made of an n-type III-V compound semiconductor formed on the H.231.

加えて、実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタは、第1コレクタ層221と第2コレクタ層222との間に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第3コレクタ層223を備える。ここで、第3コレクタ層223の伝導帯端エネルギーは、第1コレクタ層221と第3コレクタ層223との接合界面において第1コレクタ層221の伝導帯端エネルギーよりも小さく、かつ、第3コレクタ層223の伝導帯端エネルギーは、第2コレクタ層222と第3コレクタ層223との接合界面において第2コレクタ層222の伝導帯端エネルギーよりも小さくされていることが重要となる。また、実施の形態2では、第3コレクタ層223をn型のIII−V族化合物半導体から構成している。   In addition, the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment includes a third collector layer 223 made of a III-V compound semiconductor formed between the first collector layer 221 and the second collector layer 222. Here, the conduction band edge energy of the third collector layer 223 is smaller than the conduction band edge energy of the first collector layer 221 at the junction interface between the first collector layer 221 and the third collector layer 223, and It is important that the conduction band edge energy of the layer 223 is smaller than the conduction band edge energy of the second collector layer 222 at the junction interface between the second collector layer 222 and the third collector layer 223. In the second embodiment, the third collector layer 223 is composed of an n-type III-V group compound semiconductor.

なお、例えば、基板201は、Feをドープすることで高抵抗とされたInPから構成され、InPの(001)面を主表面としていればよい。また、基板201の上には、n型の不純物が高濃度に導入されたInPからなるサブコレクタ層211、n型の不純物が高濃度に導入されたInGaAsからなる第2サブコレクタ層212が積層されている。これらを積層した上に第1コレクタ層221が形成されている。   Note that, for example, the substrate 201 may be made of InP that has been made highly resistant by doping Fe, and the (001) plane of InP may be the main surface. On the substrate 201, a subcollector layer 211 made of InP into which n-type impurities are introduced at a high concentration and a second subcollector layer 212 made of InGaAs into which n-type impurities are introduced at a high concentration are stacked. Has been. A first collector layer 221 is formed on these layers.

第1コレクタ層221は、例えば、n型の不純物として、シリコンが5×1018cm-3程度の濃度で導入されたInPから構成され、層厚50nm程度とされている。また、第2コレクタ層222は、例えば、基板201の側から、層厚70nmのInP層,層厚10nmのInGaAsP層,および層厚10nmのInGaAs層が積層された積層構造体とされている。また、実施の形態2では、第3コレクタ層223は、n型の不純物として、シリコンが2×1017cm-3程度の濃度で導入されたInGaAsから構成され、層厚100nm程度とされている。 The first collector layer 221 is made of, for example, InP into which silicon is introduced as an n-type impurity at a concentration of about 5 × 10 18 cm −3 and has a layer thickness of about 50 nm. In addition, the second collector layer 222 is, for example, a stacked structure in which an InP layer with a layer thickness of 70 nm, an InGaAsP layer with a layer thickness of 10 nm, and an InGaAs layer with a layer thickness of 10 nm are stacked from the substrate 201 side. In the second embodiment, the third collector layer 223 is made of InGaAs into which silicon is introduced at a concentration of about 2 × 10 17 cm −3 as an n-type impurity, and has a layer thickness of about 100 nm. .

また、ベース層231は、例えば、p型の不純物が高濃度に導入されたInGaAsから構成され、エミッタ層241は、n型のInPから構成されている。   The base layer 231 is made of, for example, InGaAs into which a p-type impurity is introduced at a high concentration, and the emitter layer 241 is made of n-type InP.

なお、第1コレクタ層221,第3コレクタ層223,第2コレクタ層222,およびベース層231は、例えば、平面視で矩形のメサ形状に形成され(コレクタメサ)、エミッタ層241は、上述したメサよりも小さい面積のメサ形状とされている(エミッタメサ)。また、コレクタメサの周囲の第2サブコレクタ層212の上にコレクタ電極291が形成され、エミッタメサの周囲のベース層231の上にベース電極292が形成されている。また、エミッタ層241の上には、n型の不純物が導入されたInGaAsからなるエミッタキャップ層251を介し、エミッタ電極293が形成されている。   The first collector layer 221, the third collector layer 223, the second collector layer 222, and the base layer 231 are formed in a rectangular mesa shape (collector mesa), for example, in plan view, and the emitter layer 241 is formed of the mesa described above. The mesa shape has a smaller area (emitter mesa). A collector electrode 291 is formed on the second subcollector layer 212 around the collector mesa, and a base electrode 292 is formed on the base layer 231 around the emitter mesa. An emitter electrode 293 is formed on the emitter layer 241 via an emitter cap layer 251 made of InGaAs into which an n-type impurity is introduced.

上述した化合物半導体による各層は、よく知られた有機金属化学気相成長法または分子線エピタキシャル成長法などの堆積法で、エピタキシャル成長させることで形成できる。また、コレクタメサおよびエミッタメサは、公知のリソグラフィー技術およびエッチング技術によりパターニングすることで形成すればよい。また、各電極は、例えば、公知の蒸着法およびリフトオフ法などにより形成することができる。なお、上述した実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタの詳細については、説明に支障のない範囲で省略している。   Each layer made of the compound semiconductor described above can be formed by epitaxial growth by a deposition method such as a well-known metal organic chemical vapor deposition method or molecular beam epitaxial growth method. Further, the collector mesa and the emitter mesa may be formed by patterning using a known lithography technique and etching technique. Each electrode can be formed by, for example, a known vapor deposition method or lift-off method. The details of the heterojunction bipolar transistor in the second embodiment described above are omitted as long as there is no problem with the description.

次に、実施の形態2におけるヘテロ接合バイポーラトランジスタについて、図4のエネルギー・バンド図を用いて説明する。図4に示すように、第1コレクタ層221と第2コレクタ層222の間に、(接合界面において)伝導帯端エネルギーの小さい第3コレクタ層223を設けることによって、第2コレクタ層222後端のエネルギーが、伝導帯端不連続の分だけ持ち上がっている。   Next, the heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment will be described with reference to the energy band diagram of FIG. As shown in FIG. 4, by providing a third collector layer 223 having a low conduction band edge energy (at the junction interface) between the first collector layer 221 and the second collector layer 222, the rear end of the second collector layer 222 is provided. Is raised by the discontinuity of the conduction band edge.

このようなヘテロ構造を組み込むことによって、拡散係数の大きいp型不純物を使用することなく、ポテンシャル・クリフ構造を実現することができる。この結果、実施の形態2においても、コレクタ電子走行層内のバリスティック電子輸送領域は拡張し、電子速度が向上することになる。このように、実施の形態2においても、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱が抑制され、電子速度の向上が図れるようになる。また、実施の形態2においても、拡散しやすいp形の不純物を用いることがなく第3コレクタ層223を用いており、上述したことが実用的に製造できる状態で実現可能である。   By incorporating such a heterostructure, a potential cliff structure can be realized without using p-type impurities having a large diffusion coefficient. As a result, also in the second embodiment, the ballistic electron transport region in the collector electron transit layer is expanded and the electron velocity is improved. As described above, also in the second embodiment, the inter-valley scattering that causes the performance degradation of the heterojunction bipolar transistor is suppressed, and the electron velocity can be improved. Also in the second embodiment, the third collector layer 223 is used without using a p-type impurity that is easily diffused, and the above can be realized in a state where it can be practically manufactured.

また、実施の形態2では、第3コレクタ層223をn型のInGaAsから構成しているため、実施の形態1の場合のように、第3コレクタ層223内に問題となるような空乏化領域が発生することはない。このため、実施の形態2では、第3コレクタ層223の層厚に特に制限を設ける必要がない。   In the second embodiment, since the third collector layer 223 is made of n-type InGaAs, the depleted region that causes a problem in the third collector layer 223 is the same as in the first embodiment. Will not occur. For this reason, in the second embodiment, it is not necessary to limit the layer thickness of the third collector layer 223 in particular.

ただし、実施の形態2では、第3コレクタ層223における不純物濃度に注意が必要である。InGaAsから構成している第3コレクタ層223のフェルミ準位が伝導帯端を超えるほど不純物が添加されていると、第2コレクタ層222後端のエネルギーの持ち上がりが目減りし、この結果、バリスティック電子輸送領域の拡張が抑制されるようになる。従って、第3コレクタ層223におけるn型不純物の濃度は、少なくとも第2コレクタ層222に接する領域については、縮退しない程度に抑えておくことが望ましい。言い換えると、第3コレクタ層223を構成する半導体層のうち第2コレクタ層222に接する半導体層は、縮退しない範囲でn型の不純物が導入されていることが望ましい。   However, in Embodiment 2, attention must be paid to the impurity concentration in the third collector layer 223. When impurities are added so that the Fermi level of the third collector layer 223 made of InGaAs exceeds the conduction band edge, the energy rise at the rear end of the second collector layer 222 is reduced, and as a result, the ballistic Expansion of the electron transport region is suppressed. Therefore, it is desirable to suppress the concentration of the n-type impurity in the third collector layer 223 so that at least the region in contact with the second collector layer 222 does not degenerate. In other words, it is desirable that a semiconductor layer in contact with the second collector layer 222 among the semiconductor layers constituting the third collector layer 223 is doped with an n-type impurity within a range that does not degenerate.

以上に説明したように、本発明では、伝導帯端エネルギーが、第1コレクタ層と第3コレクタ層との接合界面において第1コレクタ層の伝導帯端エネルギーよりも小さく、かつ、第3コレクタ層の伝導帯端エネルギーは、第2コレクタ層と第3コレクタ層との接合界面において第2コレクタ層の伝導帯端エネルギーよりも小さい状態とした第3コレクタ層を、第1コレクタ層と第2コレクタ層との間に設けるようにした。ここで、第3コレクタ層は、アンドープもしくはn型のIII−V族化合物半導体から構成すること、言い換えると、p型ではない状態とすることが重要となる。   As described above, in the present invention, the conduction band edge energy is smaller than the conduction band edge energy of the first collector layer at the junction interface between the first collector layer and the third collector layer, and the third collector layer The conduction band edge energy of the first collector layer and the second collector is changed to a third collector layer in which the conduction band edge energy of the second collector layer is lower than the conduction band edge energy of the second collector layer at the junction interface between the second collector layer and the third collector layer. It was made to provide between the layers. Here, it is important that the third collector layer is composed of an undoped or n-type III-V group compound semiconductor, in other words, not in a p-type state.

この結果、本発明によれば、第3コレクタ層に拡散係数が大きいp型不純物を用いる必要がなく、実用的に製造することができる状態で、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの性能低下を招くバレー間散乱が抑制できるようになる。   As a result, according to the present invention, it is not necessary to use a p-type impurity having a large diffusion coefficient for the third collector layer, and the inter-valley scattering that causes the performance degradation of the heterojunction bipolar transistor in a state where it can be practically manufactured. Can be suppressed.

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述した実施の形態では、コレクタをタイプI型のヘテロ接合からなる積層構造を用いた場合の構成を例に説明したが、これに限るものではなく、タイプII型のヘテロ接合からなる積層構造を用いてもよい。また、上述した実施の形態では、ベース層をInGaAsから構成した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、ベース層は、例えばGaAsSbから構成してもよい。ドーパント(不純物)、各層の構成材料、各層の組成については上記記述に限定されることなく、本発明における素子動作を実現できるものであれば、他の材料を用いてもかまわない。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications and combinations can be implemented by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. It is obvious. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the collector uses a stacked structure made of a type I heterojunction has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a stacked structure made of a type II heterojunction is used. A structure may be used. In the above-described embodiment, the case where the base layer is made of InGaAs has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the base layer may be made of, for example, GaAsSb. The dopant (impurity), the constituent material of each layer, and the composition of each layer are not limited to the above description, and other materials may be used as long as the device operation in the present invention can be realized.

101…基板、111…第1のサブコレクタ層、112…第2のサブコレクタ層(コレクタ・コンタクト層)、121…第1のコレクタ層、122 …第2のコレクタ層、123…第3のコレクタ層、131…ベース層、141…エミッタ層、151…エミッタ・コンタクト層、191…コレクタ電極、192…ベース電極、193…エミッタ電極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Substrate, 111 ... First subcollector layer, 112 ... Second subcollector layer (collector contact layer), 121 ... First collector layer, 122 ... Second collector layer, 123 ... Third collector 131, base layer, 141 ... emitter layer, 151 ... emitter contact layer, 191 ... collector electrode, 192 ... base electrode, 193 ... emitter electrode.

Claims (5)

III−V族化合物半導体からなる基板と、
前記基板の上に形成されたサブコレクタ層と、
前記サブコレクタ層の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなる第1コレクタ層と、
前記第1コレクタ層の上に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第2コレクタ層と、
前記第2コレクタ層の上に形成されたp型のIII−V族化合物半導体からなるベース層と、
前記ベース層の上に形成されたn型のIII−V族化合物半導体からなるエミッタ層と、
前記第1コレクタ層と第2コレクタ層との間に形成されたIII−V族化合物半導体からなる第3コレクタ層と
前記第1コレクタ層、前記第2コレクタ層、前記第3コレクタ層、および前記ベース層から構成されたコレクタメサと、
前記エミッタ層から構成されてコレクタメサより小さい面積のエミッタメサと、
前記コレクタメサの周囲の前記サブコレクタ層の上に形成されたコレクタ電極と、
前記エミッタメサの周囲の前記ベース層の上に形成されたベース電極と、
前記エミッタ層の上に形成されたエミッタ電極と
を少なくとも備え、
前記第3コレクタ層の伝導帯端エネルギは、前記第1コレクタ層と前記第3コレクタ層との接合界面において前記第1コレクタ層の伝導帯端エネルギよりも小さく、かつ、前記第3コレクタ層の伝導帯端エネルギは、前記第2コレクタ層と前記第3コレクタ層との接合界面において前記第2コレクタ層の伝導帯端エネルギよりも小さくされている
ことを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
A substrate made of a III-V compound semiconductor;
A subcollector layer formed on the substrate;
A first collector layer made of an n-type group III-V compound semiconductor formed on the subcollector layer;
A second collector layer made of a III-V compound semiconductor formed on the first collector layer;
A base layer made of a p-type III-V compound semiconductor formed on the second collector layer;
An emitter layer made of an n-type III-V compound semiconductor formed on the base layer;
A third collector layer made of a III-V compound semiconductor formed between the first collector layer and the second collector layer ;
A collector mesa composed of the first collector layer, the second collector layer, the third collector layer, and the base layer;
An emitter mesa composed of the emitter layer and having a smaller area than the collector mesa;
A collector electrode formed on the sub-collector layer around the collector mesa;
A base electrode formed on the base layer around the emitter mesa;
At least an emitter electrode formed on the emitter layer ;
The conduction band edge energy of the third collector layer is smaller than the conduction band edge energy of the first collector layer at the junction interface between the first collector layer and the third collector layer, and The heterojunction bipolar transistor, wherein the conduction band edge energy is made smaller than the conduction band edge energy of the second collector layer at the junction interface between the second collector layer and the third collector layer.
請求項1記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、
前記第3コレクタ層は、アンドープのIII−V族化合物半導体から構成されていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein
The heterojunction bipolar transistor, wherein the third collector layer is made of an undoped group III-V compound semiconductor.
請求項1記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、
前記第3コレクタ層は、n型のIII−V族化合物半導体から構成されていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein
The heterojunction bipolar transistor, wherein the third collector layer is made of an n-type III-V group compound semiconductor.
請求項3記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、
前記第3コレクタ層を構成する半導体層のうちすくなくとも前記第2コレクタ層に接する半導体層は、縮退しない範囲でn型の不純物が導入されていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
The heterojunction bipolar transistor according to claim 3,
A heterojunction bipolar transistor, wherein at least a semiconductor layer in contact with the second collector layer among the semiconductor layers constituting the third collector layer is doped with an n-type impurity within a range not degenerate.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、
前記第1コレクタ層および前記第2コレクタ層は、InPから構成され、
前記第3コレクタ層は、InGaAsから構成されていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
The heterojunction bipolar transistor according to any one of claims 1 to 4,
The first collector layer and the second collector layer are composed of InP,
The heterojunction bipolar transistor, wherein the third collector layer is made of InGaAs.
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