JPH0221625A - 高電子移動度トランジスタ - Google Patents
高電子移動度トランジスタInfo
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- JPH0221625A JPH0221625A JP17140788A JP17140788A JPH0221625A JP H0221625 A JPH0221625 A JP H0221625A JP 17140788 A JP17140788 A JP 17140788A JP 17140788 A JP17140788 A JP 17140788A JP H0221625 A JPH0221625 A JP H0221625A
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- Japan
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- layer
- substrate
- channel layer
- doped
- gaas
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- Pending
Links
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Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
電子供給層下のチャネル層がＩｎＧａＡｓからなる高電
子移動度トランジスタに関し、 チャネル層の特性を向上させることを目的とし、チャネ
ル層下の基板がＩｎドープトＧａＡｓからなり、チャネ
ル層と基板との間に、基板のＩｎ濃度に合わせてＩｎを
ドープしたＧａＡｓのエピタキシャル層からなるバッフ
ァ層が介在するように構成する。
子移動度トランジスタに関し、 チャネル層の特性を向上させることを目的とし、チャネ
ル層下の基板がＩｎドープトＧａＡｓからなり、チャネ
ル層と基板との間に、基板のＩｎ濃度に合わせてＩｎを
ドープしたＧａＡｓのエピタキシャル層からなるバッフ
ァ層が介在するように構成する。
本発明は、電子供給層下のチャネル層がＩｎＧａＡｓか
らなる高電子移動度トランジスタに関する。
らなる高電子移動度トランジスタに関する。
高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）は、電界効果ト
ランジスタであり、チャネル層に発生する二次元電子ガ
スをチャネルのキャリアとして、高速動作を実現したも
のである。そしてチャネル層の特性が重要であることか
ら、チャネル層の材料として従来のＧａＡｓに代わりＩ
ｎＧａＡｓを用いることが提案されてきた。
ランジスタであり、チャネル層に発生する二次元電子ガ
スをチャネルのキャリアとして、高速動作を実現したも
のである。そしてチャネル層の特性が重要であることか
ら、チャネル層の材料として従来のＧａＡｓに代わりＩ
ｎＧａＡｓを用いることが提案されてきた。
第３図は、チャネル層にＩｎＧａＡｓを用いたＨＥＭＴ
の従来例の模式側断面図である。
の従来例の模式側断面図である。
第３図において、１は半絶縁性ＧａＡｓの基板、２は基
板ｌにエピタキシャル成長したノンドープＩｎｘ Ｇａ
１−ｙＡｓ （例えばｘ ＝０．２３）のチャネル層、
３はチャネル層２上にエピタキシャル成長したｎ型Ａｌ
ＧａＡｓの電子供給層、４は電子供給層３にショットキ
ー接合するゲート電極、５は電子供給層３にオーミック
接続するソース・ドレイン電極、である。
板ｌにエピタキシャル成長したノンドープＩｎｘ Ｇａ
１−ｙＡｓ （例えばｘ ＝０．２３）のチャネル層、
３はチャネル層２上にエピタキシャル成長したｎ型Ａｌ
ＧａＡｓの電子供給層、４は電子供給層３にショットキ
ー接合するゲート電極、５は電子供給層３にオーミック
接続するソース・ドレイン電極、である。
チャネル層２は、その厚さを１５０人程度にして、基板
１との間に格子定数の差があっても転位が発生しないよ
うにしである。
１との間に格子定数の差があっても転位が発生しないよ
うにしである。
ちなみに、ＧａＡｓ及びＩｎＡｓの格子定数がそれぞれ
約５．６５３人及び約６．０５８人で両者の差が約７％
であることから、基板１とチャネル層２との間の格子定
数の差は２％より小である。
約５．６５３人及び約６．０５８人で両者の差が約７％
であることから、基板１とチャネル層２との間の格子定
数の差は２％より小である。
電子供給Ｎ３は、厚さが約１００人であり、ｎ型ＩｎＧ
ａ Ｐにする場合もある。
ａ Ｐにする場合もある。
しかしながら、チャネル層２は、上記格子定数の差によ
り内部に歪による応力が存在し結晶性が悪化して、ＨＥ
Ｍ Ｔの高速動作に関与する移動度μなどの特性が劣
化している。
り内部に歪による応力が存在し結晶性が悪化して、ＨＥ
Ｍ Ｔの高速動作に関与する移動度μなどの特性が劣
化している。
そこで本発明は、電子供給層下のチャネル層がＩｎＧａ
ＡｓからなるＨ Ｅ Ｍ Ｔにおいて、チャネル層の特
性を向上させることを目的とする。
ＡｓからなるＨ Ｅ Ｍ Ｔにおいて、チャネル層の特
性を向上させることを目的とする。
上記目的は、チャネル層下の基板がＩｎドープトＧａＡ
ｓからなり、チャネル層と基板との間に、基板のＩ ｎ
′ａ度に合わせてＩｎをドープしたＧａＡｓのエピタ
キシャル層からなるバッファ層が介在する本発明のＨＥ
ＭＴによって解決される。
ｓからなり、チャネル層と基板との間に、基板のＩ ｎ
′ａ度に合わせてＩｎをドープしたＧａＡｓのエピタ
キシャル層からなるバッファ層が介在する本発明のＨＥ
ＭＴによって解決される。
上記バッファ層は、上記基板が表面に結晶欠陥を有して
も、チャネル層の成長面で結晶欠陥が無くなるようにさ
せる。
も、チャネル層の成長面で結晶欠陥が無くなるようにさ
せる。
そして、バッファ層にＩｎがドープされていることから
、チャネル層は、従来より、下地（従来はＧａＡｓ基板
）との間の格子定数の差が小さくなって結晶性が良くな
り、特性が向上する。
、チャネル層は、従来より、下地（従来はＧａＡｓ基板
）との間の格子定数の差が小さくなって結晶性が良くな
り、特性が向上する。
以下本発明によるＨＥＭＴの二つの実施例について第１
図及び第２図の模式側断面図を用いて説明する。企図を
通じ同一符号は同一対象物を示す。
図及び第２図の模式側断面図を用いて説明する。企図を
通じ同一符号は同一対象物を示す。
第１図に示す第１の実施例は、第３図に示す従来例の基
板ｌを基板ＩＡに変え、基板ＩＡとチャネル層２との間
にバッファ層６を介在させたものである。
板ｌを基板ＩＡに変え、基板ＩＡとチャネル層２との間
にバッファ層６を介在させたものである。
基板ＩＡは、１％Ｉｎドープト半絶縁性ＧａＡｓの基板
であり、ＬＥＣ法（Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａ
ｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｙ ｍｅｔｈｏｄ）によ
り形成された結晶から切り出して、表面を（１００）面
に対し０．５度ずらしたものである。このずらしは、表
面へのエピタキシャル成長が良好になるものとして経験
的に得られたものである。
であり、ＬＥＣ法（Ｌｉｑｕｉｄ Ｅｎｃａｐｓｕｌａ
ｔｅｄ Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｙ ｍｅｔｈｏｄ）によ
り形成された結晶から切り出して、表面を（１００）面
に対し０．５度ずらしたものである。このずらしは、表
面へのエピタキシャル成長が良好になるものとして経験
的に得られたものである。
バッファ層６は、基板１＾のＩｎ濃度に合わせてＩｎを
ドープしたＧａＡｓのエピタキシャル層で厚さが約６０
００人であり、ＭＯＣＶＤ （有機金属化学気相成長）
法により７１１ｉ １ Ａｌに形成されている。そして
、基板ＩＡが表面に結晶欠陥を有しても、チャネル層２
の成長面で結晶欠陥が無くなるようにさせている。バッ
ファ層６の成長では、反応ガスとして（ＣＨＩ ） ３
Ｇａ４ （ＣＨ３） ３１ｎ＋Ａｓ＋（３を用いる
が、 （ＣＨ３） ３ Ｉｎ／ （ＣＨ３） ） Ｇａ
＝０．００３４とすることにより、バッファ層６のＩｎ
４度を所望にすることができる。
ドープしたＧａＡｓのエピタキシャル層で厚さが約６０
００人であり、ＭＯＣＶＤ （有機金属化学気相成長）
法により７１１ｉ １ Ａｌに形成されている。そして
、基板ＩＡが表面に結晶欠陥を有しても、チャネル層２
の成長面で結晶欠陥が無くなるようにさせている。バッ
ファ層６の成長では、反応ガスとして（ＣＨＩ ） ３
Ｇａ４ （ＣＨ３） ３１ｎ＋Ａｓ＋（３を用いる
が、 （ＣＨ３） ３ Ｉｎ／ （ＣＨ３） ） Ｇａ
＝０．００３４とすることにより、バッファ層６のＩｎ
４度を所望にすることができる。
チャネル層２は、バッファＮ６上にエピタキシャル成長
した厚さ約１５０人のノンドープ１ｎｘＧａｌ−ｘＡｓ
（ｘ ＝０．２３）層であり、ＭＯＣＶＤ法によりバ
ッファ層６に引続いて成長したものである。この成長は
、バッファ層６の成長から （ＣＨ：ｌ ） ３ Ｉｎ
／ （ＣＨ３） ３ Ｇａ＝０．０６７７に切り替えて
行う。
した厚さ約１５０人のノンドープ１ｎｘＧａｌ−ｘＡｓ
（ｘ ＝０．２３）層であり、ＭＯＣＶＤ法によりバ
ッファ層６に引続いて成長したものである。この成長は
、バッファ層６の成長から （ＣＨ：ｌ ） ３ Ｉｎ
／ （ＣＨ３） ３ Ｇａ＝０．０６７７に切り替えて
行う。
電子供給層３は、チャネル層２上にエピタキシャル成長
した厚さ約１００人のｎ型ＡｌＧａＡｓ層であり、チャ
ネル層２成長の後、反応ガスを（ＣＨ３）３Ｇａ＋ （
ＣＨ３） ３ ＡＩ＋ＡＳｌ（］ ＋Ｓｉ２ Ｈ６に切
り替えて成長したものである。
した厚さ約１００人のｎ型ＡｌＧａＡｓ層であり、チャ
ネル層２成長の後、反応ガスを（ＣＨ３）３Ｇａ＋ （
ＣＨ３） ３ ＡＩ＋ＡＳｌ（］ ＋Ｓｉ２ Ｈ６に切
り替えて成長したものである。
ゲート電極５及びソース・ドレイン電極６は、従来例と
同様のものである。
同様のものである。
この実施例は、バッファ層６にＩｎがドープされている
ことから、チャネルＮ２の下地（従来例はＧａＡｓ基板
１）との間の格子定数の差が従来例より約５％程小さく
なっている。そしてそれに伴い結晶性が改善されて、従
来例と比較してチャネル層２の特性が次に示すようにな
り、移動度μが向上している。この向上は、ＨＢ Ｍ
Ｔの動作を更に高速化させた。
ことから、チャネルＮ２の下地（従来例はＧａＡｓ基板
１）との間の格子定数の差が従来例より約５％程小さく
なっている。そしてそれに伴い結晶性が改善されて、従
来例と比較してチャネル層２の特性が次に示すようにな
り、移動度μが向上している。この向上は、ＨＢ Ｍ
Ｔの動作を更に高速化させた。
（３００Ｋにおける特性） 実施例 従来例キャ
リア濃度Ｎｓ （ｃｍ”−２） ２．２ Ｘ １０
” ２．２ Ｘ １０１２移動度ｐ Ｃｅｎｔ／Ｖ
ｓｅｃ ） ５，８００ ５．５００（７７Ｋ
における特性） 実施例 従来例ギヤリア濃度Ｎ
ｓ （ｃｍ−２） ２．０Ｘ１０１２２．０Ｘ１０Ｉ
２移動度ｐ Ｃｃｎ！／Ｖ ｓｅｃ ） １３，７０
０ １３．０００第２図に示す第２の実施例は、上
述した第１の実施例の電子供給層３をｎ型ＩｎＧａ Ｐ
の電子供給層３Ａに変えたものであり、基板ｌ＾、バッ
ファＮ６及びチャネル層２の相互関係が第１の実施例と
同じであることから、第１の実施例と同様にチャネル層
２の特性向上が得られている。
リア濃度Ｎｓ （ｃｍ”−２） ２．２ Ｘ １０
” ２．２ Ｘ １０１２移動度ｐ Ｃｅｎｔ／Ｖ
ｓｅｃ ） ５，８００ ５．５００（７７Ｋ
における特性） 実施例 従来例ギヤリア濃度Ｎ
ｓ （ｃｍ−２） ２．０Ｘ１０１２２．０Ｘ１０Ｉ
２移動度ｐ Ｃｃｎ！／Ｖ ｓｅｃ ） １３，７０
０ １３．０００第２図に示す第２の実施例は、上
述した第１の実施例の電子供給層３をｎ型ＩｎＧａ Ｐ
の電子供給層３Ａに変えたものであり、基板ｌ＾、バッ
ファＮ６及びチャネル層２の相互関係が第１の実施例と
同じであることから、第１の実施例と同様にチャネル層
２の特性向上が得られている。
以上説明したように本発明の構成によれば、電子供給層
下のチャネル層がＩｎＧａＡｓからなるＨＥＭＴにおい
て、チャネル層の特性を向上させることができて、動作
の一層の高速化を可能にさせる効果がある。
下のチャネル層がＩｎＧａＡｓからなるＨＥＭＴにおい
て、チャネル層の特性を向上させることができて、動作
の一層の高速化を可能にさせる効果がある。
第１図は第１の実施例の模式側断面図、第２図は第２の
実施例の模式側断面図、第３図は従来例の模式側断面図
、 である。 図において、 ｌはＧａＡｓ基板、 ＩＡはＩｎドープトＧａＡｓ基十反、 ２はＩｎＧａＡｓチャネル層、 ３はｎ型ＡｌＧａＡｓ電子供給層、 ３Ａはｎ型１ｎＧａ Ｐ電子供給層、 ４はゲート電極、 ５はソース・ドレイン電極、 ６はＩｎをドープしたＧａＡｓバッファ層、である。
実施例の模式側断面図、第３図は従来例の模式側断面図
、 である。 図において、 ｌはＧａＡｓ基板、 ＩＡはＩｎドープトＧａＡｓ基十反、 ２はＩｎＧａＡｓチャネル層、 ３はｎ型ＡｌＧａＡｓ電子供給層、 ３Ａはｎ型１ｎＧａ Ｐ電子供給層、 ４はゲート電極、 ５はソース・ドレイン電極、 ６はＩｎをドープしたＧａＡｓバッファ層、である。
Claims (1)
- 電子供給層下のチャネル層がＩｎ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘ
Ａｓ（０＜ｘ＜１）からなる高電子移動度トランジスタ
において、チャネル層下の基板がＩｎドープトＧａＡｓ
からなり、チャネル層と基板との間に、基板のＩｎ濃度
に合わせてＩｎをドープしたＧａＡｓのエピタキシャル
層からなるバッファ層が介在することを特徴とする高電
子移動度トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17140788A JPH0221625A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高電子移動度トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17140788A JPH0221625A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高電子移動度トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221625A true JPH0221625A (ja) | 1990-01-24 |
Family
ID=15922575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17140788A Pending JPH0221625A (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 高電子移動度トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0221625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296933B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-10-02 | Teijin Limited | Hydrophilic fiber |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP17140788A patent/JPH0221625A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6296933B1 (en) | 1999-03-05 | 2001-10-02 | Teijin Limited | Hydrophilic fiber |
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