JPH0321033A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH0321033A
JPH0321033A JP15612589A JP15612589A JPH0321033A JP H0321033 A JPH0321033 A JP H0321033A JP 15612589 A JP15612589 A JP 15612589A JP 15612589 A JP15612589 A JP 15612589A JP H0321033 A JPH0321033 A JP H0321033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
high resistance
channel layer
ingap
semiconductor substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15612589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Ohori
達也 大堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP15612589A priority Critical patent/JPH0321033A/en
Publication of JPH0321033A publication Critical patent/JPH0321033A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/76Making of isolation regions between components
    • H01L21/7605Making of isolation regions between components between components manufactured in an active substrate comprising AIII BV compounds

Abstract

PURPOSE:To prevent generation of side gate effect so as to get high performance and stable characteristics excellently in reproducibility by providing an InGaP high resistance layer between a semiconductor substrate and a channel layer and a carrier supply layer, and forming an element isolating region in the channel layer and the carrier supply layer. CONSTITUTION:This has an InGaP high resistance layer 6, which is doped with transition metal on the semiconductor substrate 2, a channel layer 8, a carrier supply layer 10, which is hetero-junctioned on the channel layer 8 and produces secondary carrier gas near the hetero junction interface, and an element isolating region 20, Which is formed in the channel layer 8 and the carrier supply layer 10 and isolates the element region. That is, the InGaP high resistance layer 6, wherein InGaP relatively small in parent-child affinity is doped with transition metal to become a deep acceptor, is formed between the semiconductor substrate 2 and the channel layer 8, so a path, along which currents flow between adjacent elements passing through the semiconductor substrate 2, is interrupted. Hereby, generation of the side gate effect being electrical interference phenomena between elements is prevented, and high performance of and stable characteristics can be gotten excellently in reproducibility.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は半導体装置に係り、特にヘテロ接合界面に生成
される二次元キャリアガスをキャリアとして用いる化合
物半導体装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a compound semiconductor device that uses a two-dimensional carrier gas generated at a heterojunction interface as a carrier.

[従来の技術] ヘテロ接合界面に生成される二次元キャリアガスをキャ
リアとして用いる化合物半導体装置の代表的なものとし
て、第4図に示されるようなH EM’T’ (Hig
h Elecoton Hobirity Trans
istor ;高電子移動度トランジスタ)がある。
[Prior Art] As a typical compound semiconductor device that uses a two-dimensional carrier gas generated at a heterojunction interface as a carrier, HEM'T' (High
h Elecoton Hobility Trans
istor; high electron mobility transistor).

すなわち、G a A s基板2上に、GaAsバツフ
ァ層4を介して、ノンドープのG a A sチャネル
層8及びN型A.QGaAs電子供給層10がヘテロ接
合されて、順に積層されている。そしてこのN型AJG
aAs電子供給層10上には、n型GaAs−’?ヤッ
プ層12を介して、オーミツクに接続されたソース電極
14及びドレイン電極16が形成されている。さらにこ
れらのソース電[14及びドレイン電&16に挟まれた
N型AjGaAs電子供給層10上に、ショットキー接
合されたゲート電tff118が設けられている。
That is, a non-doped GaAs channel layer 8 and an N-type A. QGaAs electron supply layers 10 are stacked one after another in a heterojunction. And this N type AJG
On the aAs electron supply layer 10, n-type GaAs-'? A source electrode 14 and a drain electrode 16 are formed which are electrically connected through the YAP layer 12. Further, a Schottky-junction gate voltage tff118 is provided on the N-type AjGaAs electron supply layer 10 sandwiched between the source voltage [14 and the drain voltage &16].

そしてG a A sチャネル層8及びN型AJIGa
As電子供給層10の所定の場所には、例えば酸素が注
入されて、素子分離領域20が形成されている。この素
子分離領域20により、ソース電極14、ドレイン電極
16及びゲート電極18を有するトランジスタは、n型
GaAsキャップ層12」二にオーミックに接続された
サイドゲート電極22を有ずる隣接のトランジスタと素
子分離されている。
And GaAs channel layer 8 and N type AJIGa
For example, oxygen is injected into a predetermined location of the As electron supply layer 10 to form an element isolation region 20. This device isolation region 20 isolates a transistor having a source electrode 14, a drain electrode 16, and a gate electrode 18 from an adjacent transistor having a side gate electrode 22 ohmically connected to the n-type GaAs cap layer 12. has been done.

このようなH E M Tにおいては、GaAsチャネ
ル層8とN型A.QGaAs電子供給層10とのヘテロ
接合界面近傍のG a A sチャネル層8側に、二次
元電子ガスが生成される。そしてこの二次元電子ガスを
キャリアとして用いることによって、GaAsチャネル
層8内の電子移動度に近い移動度を得ることができ、ト
ランジスタ動作の高速化を実現している。
In such a HEM T, a GaAs channel layer 8 and an N-type A. A two-dimensional electron gas is generated on the GaAs channel layer 8 side near the heterojunction interface with the QGaAs electron supply layer 10. By using this two-dimensional electron gas as a carrier, it is possible to obtain a mobility close to the electron mobility within the GaAs channel layer 8, thereby realizing high-speed transistor operation.

しかし、こうしたHEMTにおいては、あるトランジス
タに隣接するサイドゲート電極22に負のサイドゲート
電圧を印加していくと、第2図のグラフにおける破線で
示されるように、そのトランジスタの間値電圧に変動が
生じる素子間の電気的な干渉現象、いわゆるサイドゲー
ト効果が起きる。しかもこのサイドゲート効果は、HE
MTの集積化に伴い各電極間の間隔が狭くなるに従って
顕著に現われるため、集積回路を構成する上での大きな
障害となっている。
However, in such a HEMT, when a negative side gate voltage is applied to the side gate electrode 22 adjacent to a certain transistor, the voltage across that transistor changes as shown by the broken line in the graph of FIG. A so-called side gate effect occurs, which is an electrical interference phenomenon between elements that occurs. Moreover, this side gate effect is
This phenomenon becomes more noticeable as the distance between each electrode becomes narrower as MTs become more integrated, and thus becomes a major obstacle in constructing integrated circuits.

このサイドゲート効果の原因としては、第4図の矢印を
付した破線で示されるように、サイドゲート電@22か
らn型G a A sキャップ層12、N型AJ!Ga
As電子供給層10,GaAsチャネル層8及びGaA
sバッファ層4を通り、さらにGaAs基板2を通り抜
けて、隣接するトランジスタに至る電子の流れる経路の
存在が考えられている。
The cause of this side gate effect is, as shown by the dashed line with an arrow in FIG. Ga
As electron supply layer 10, GaAs channel layer 8 and GaA
It is considered that there is a path for electrons to flow through the s-buffer layer 4, further through the GaAs substrate 2, and reach the adjacent transistor.

従って、サイドゲート効果を防ぐためには、この電流経
路を遮断すればよいと考えられ、第5図に示すように、
GaAsチャネル層8とG a A s基板2との間に
、i型AJGaAs高抵抗層36を挿入することが試み
られている。そしてこのi型AjGaAs高抵抗層36
は、G a A s基板2と格子整合的に成長させるこ
とができると共に、またG a A sよりも電子親和
力が小さいためにバリアの役割を果たすことができるも
のである。
Therefore, in order to prevent the side gate effect, it is thought that it is sufficient to block this current path, and as shown in Fig. 5,
Attempts have been made to insert an i-type AJGaAs high resistance layer 36 between the GaAs channel layer 8 and the GaAs substrate 2. And this i-type AjGaAs high resistance layer 36
can be grown in a lattice-matched manner with the GaAs substrate 2, and since it has a smaller electron affinity than GaAs, it can play the role of a barrier.

しかしながら、本発明者がMOCVD (HetaOr
ganic Che■ical Vapor Depo
sition )法を用いてi型AJGaAs高抵抗層
36を形成した経験によれば、このi型A.GGaAs
高抵抗層36はその抵抗値の再現性が悪く、また成長の
最適条件が成長炉によって大きく変動するなどの不安定
性を有するという問題があった。
However, the present inventor has proposed MOCVD (HetaOr
Ganic Che■ical Vapor Depo
According to the experience of forming the i-type AJGaAs high-resistance layer 36 using the i-type A. GGaAs
The high-resistance layer 36 has problems in that the reproducibility of its resistance value is poor and the optimum conditions for growth vary greatly depending on the growth furnace, resulting in instability.

また、i型AJIGaAsの代わりに、AJGaAsに
酸素をドープして高抵抗層を形成する場合においても、
必ずしも再現性よ(A.OGaAs高抵抗層が形威され
ず、かえって成長炉中に導入した酸素が成長炉内に残留
してその後に成長させる半導体層の結晶性に悪影響を及
ぼすという問題が生じた。
Also, when forming a high resistance layer by doping AJGaAs with oxygen instead of i-type AJIGaAs,
Reproducibility (A. The OGaAs high-resistance layer is not fully formed, and the problem arises that the oxygen introduced into the growth reactor remains in the growth reactor and adversely affects the crystallinity of the semiconductor layer grown afterwards. Ta.

弓 6 [発明が解決しようとする課題] このように、従来のヘデロ接合界面に生戒される二次元
キャリアガスをキャリアとして用いる化合物半導体装置
においては、装置の集積化にf゛1一って素子間に電気
的な干渉現象が起こるサイドゲート効果が生じ、それを
防止するためにチャネル層とGaAs基板との間にAj
 GaAs高抵抗層を設けることが試みられたか、安定
した抵抗値を有するAjGaAs高抵抗層を再現性のよ
く形成することは困難であった。
Bow 6 [Problem to be solved by the invention] As described above, in a compound semiconductor device that uses a two-dimensional carrier gas as a carrier, which is present at the conventional hederojunction interface, it is difficult to integrate the device. A side gate effect occurs, which causes electrical interference between elements, and to prevent this, Aj is placed between the channel layer and the GaAs substrate.
Attempts have been made to provide a GaAs high resistance layer, but it has been difficult to form an AjGaAs high resistance layer having a stable resistance value with good reproducibility.

そこで本発明は、サイドゲート効果の発生を防止して高
集積化を行なうことができ、より高性能で安定した特性
を再現性よく実現することができる半導体装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device that can achieve high integration by preventing the occurrence of side gate effects, and can realize higher performance and stable characteristics with good reproducibility.

[課題を解決するための手段コ 上記課題は、半導体基板と、この半導体基板上に形成さ
れ、深いアクセプタとなる遷移金属がドープされたI 
nGaP高抵抗層と、このI nGaP高抵抗層上に形
成されたチャネル層と、このチャネル層上にヘテロ接合
されて形戒され、前記チャネル層のヘテロ接合界面近傍
に二次元キャリアガスを生成するキャリア供給層と、前
記チャネル層及び前記キャリア供給層に形成され、素子
領域を分離する素子分離領域とを有することを特徴とす
る半導体装置によって達成される。
[Means for solving the problem] The above problem consists of a semiconductor substrate and an I layer formed on the semiconductor substrate and doped with a transition metal to serve as a deep acceptor.
An nGaP high resistance layer, a channel layer formed on the nGaP high resistance layer, and a heterojunction formed on the channel layer to generate a two-dimensional carrier gas near the heterojunction interface of the channel layer. This is achieved by a semiconductor device comprising a carrier supply layer and an element isolation region formed in the channel layer and the carrier supply layer to isolate element regions.

[作 用] すなわち本発明は、相対的に電子親和力の小さいI n
GaPに深いアクセプタとなる遷移金属をドープしたI
 nGaP高抵抗層が、半導体基板とチャネル層との間
に形成されることにより、半導体基板を通り抜けて、隣
接する素子間に流れる電流経路を遮断し、素子間の電気
的な干渉現象であるサイドゲート効果の発生を防止する
ことができる。
[Function] That is, the present invention is directed to I n having a relatively small electron affinity.
GaP doped with a transition metal that becomes a deep acceptor
The nGaP high-resistance layer is formed between the semiconductor substrate and the channel layer, thereby blocking the current path that passes through the semiconductor substrate and flowing between adjacent devices. It is possible to prevent the gate effect from occurring.

そしてこの深いアクセプタとなる遷移金属がドープされ
た高抵抗のI nGaP層は、安定した高抵抗値を再現
性よく得ることができる。
This high resistance InGaP layer doped with a transition metal serving as a deep acceptor can provide a stable high resistance value with good reproducibility.

その理由は、同じ電子親和力の小さいAjGaAsが或
長条件や戒長炉によりノンドープ条件下においてn型或
いはp型の導電性を示すという変動性を有するのに対し
て、I nGaP層は、或長条件に余り依存せずにノン
ドープ条件下でn型になる傾向があり、このためにn型
I nGaP層に深いアクセプタとなる遷移金属をドー
プすることによって、安定した高抵抗値を有するI n
GaP層を再現性よく形成することができると考えられ
る。
The reason for this is that while AjGaAs, which has the same low electron affinity, exhibits n-type or p-type conductivity under certain long conditions or non-doped conditions in a Kaicho reactor, the InGaP layer has a certain long It has a tendency to become n-type under non-doping conditions without being too dependent on conditions, and for this reason, by doping the n-type InGaP layer with a transition metal that serves as a deep acceptor, InGaP has a stable high resistance value.
It is believed that the GaP layer can be formed with good reproducibility.

[実施例] 以下、本発明を図示する実施例に基づいて具体的に説明
する。
[Example] The present invention will be specifically described below based on an illustrative example.

第1図は本発明の一実施例による半導体装置を示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

G a A s基板2上に、厚さ500人のノンドープ
のG a A sバッファ層4を介して、M O C 
V D法により格子整合的に成長された厚さ2000人
のI n 1−x G a x P ( x−0 . 
5 2 )高抵抗層6が形或されている。そしてG a
 A sバッファ層4よりも電子親和力が小さいこのI
 nGaP高抵抗層6には、深いアクセプタとなる遷移
金属としてのFe(鉄)が、ドープ量5X10”cm−
’程度ドープされている。
MOC is formed on the GaAs substrate 2 via a non-doped GaAs buffer layer 4 with a thickness of 500 mm.
In 1-x G a x P (x-0 .
5 2) A high resistance layer 6 is formed. And G a
This I has a smaller electron affinity than the A s buffer layer 4.
The nGaP high resistance layer 6 is doped with Fe (iron) as a transition metal serving as a deep acceptor in a doping amount of 5×10”cm−
'It's been doped up to a certain degree.

また、このI nGaP高抵抗層6上には、厚さ400
0人のノンドープのG a A sチャネノレ層8とド
ープ量1.5X1018cm−’のSt(シリコン)が
ドープされた厚さ370人のN型A.l!,−えGag
 As (x=0.25)電子供給層1oとが順に積層
されている。そしてこれらのGaAsチャネル層8及び
N型AJIGaAs電子供給層1oはヘテロ接合されて
いて、N型A.II GaAs電子供給層10とのヘテ
ロ接合界面近傍のG a A sチャネル層8側に、二
次元電子ガスが生成されている。
Further, on this InGaP high resistance layer 6, a layer with a thickness of 400 mm is formed.
A non-doped Ga As channel layer 8 and a 370-thick N-type A.S. l! ,-eGag
As (x=0.25) and an electron supply layer 1o are laminated in this order. The GaAs channel layer 8 and the N-type AJI GaAs electron supply layer 1o are in a heterojunction. A two-dimensional electron gas is generated on the GaAs channel layer 8 side near the heterojunction interface with the II GaAs electron supply layer 10.

また、このN型A..QGaAs電子供給層1o上に、
ドープ量1 . 5 X 1 018c m−’のSi
がド、一プされた厚さ500八のn型GaAsキャップ
層12を介して,オーミックに接続されたA,uG.e
9 10 / A u電極からなるソース電極14及びドレイン電
f216が形或されている。さらにこれらのソース電極
14及びトレイン電#116に挟まれたN型AjGaA
s電子供給層10上に、ショットキー接合されたA1電
極からなるゲート電)Fil18か設けられている。
In addition, this N type A. .. On the QGaAs electron supply layer 1o,
Doping amount 1. 5 x 1018c m-' of Si
A, uG. e
A source electrode 14 and a drain electrode f216 each made of a 910/A u electrode are formed. Furthermore, an N-type AjGaA layer sandwiched between these source electrodes 14 and train electrode #116
On the s-electron supply layer 10, a gate electrode (Fil 18) consisting of an A1 electrode connected to a Schottky junction is provided.

また、I nGaP高抵抗層6上のG a A sチャ
ネル層8及びN型A.QGaAs電子供給層10の所定
の場所には、例えば酸素か注入され、素子分離領域20
が形成されている。そしてこの素子分離領域20は、ソ
ース電極14、ドレイン電極16及びゲート電極18を
有するトランジスタを、隣接する1〜ランジスタと素子
分離している。そして隣接するトランジスタのn型Ga
As−’Fヤツプ層12上にオーミックに接続されたサ
イドゲート電極22とソース電極14又はトレイン電極
16との間隔は、素子分離領域20を介して、およそ3
μm離れている。
Furthermore, the GaAs channel layer 8 and the N-type A. For example, oxygen is implanted into a predetermined location of the QGaAs electron supply layer 10 to form an element isolation region 20.
is formed. The element isolation region 20 isolates a transistor having a source electrode 14, a drain electrode 16, and a gate electrode 18 from adjacent transistors 1 to 1. And the n-type Ga of the adjacent transistor
The distance between the side gate electrode 22 ohmically connected to the source electrode 14 or the train electrode 16 on the As-'F layer 12 is approximately 3
μm apart.

次に、第1図に示す半導体装置のザイドゲ−1・効果に
ついて、第2図を用いて説明する。
Next, the Zydoge-1 effect of the semiconductor device shown in FIG. 1 will be explained using FIG. 2.

11 第2図は、隣接するザイドゲート電f222に負の電圧
を印加し、トランジスタの闇値電圧の変動を測定したグ
ラフである。このグラフに示される実線から明らかなよ
うに、サイドゲート電極22に印加したサイドゲート電
圧が−6Vに至まで、トランジスタの閾値電圧は0.2
5V近傍に一定していて変動は観測されなかった。
11 FIG. 2 is a graph obtained by applying a negative voltage to the adjacent Zyde gate voltage f222 and measuring the variation in the dark value voltage of the transistor. As is clear from the solid line shown in this graph, the threshold voltage of the transistor is 0.2 V until the side gate voltage applied to the side gate electrode 22 reaches -6V.
It remained constant around 5V and no fluctuations were observed.

このことは、GaAs基板2とGaAsチャネル層8と
の間にI nGaP高抵抗層6のような高抵抗層を設け
ない従来例が、第2図における破線で示されるように、
−1.5V程度のサイドゲート電圧でトランジスタの闇
値電圧が大きく変動してしまうのに比べると、本実施例
がサイドケート効果の発生を防止していることを示して
いるといえる。
This means that in the conventional example in which a high resistance layer such as the InGaP high resistance layer 6 is not provided between the GaAs substrate 2 and the GaAs channel layer 8, as shown by the broken line in FIG.
Compared to the fact that the dark value voltage of the transistor fluctuates greatly with a side gate voltage of about -1.5V, this example can be said to show that the occurrence of the side gate effect is prevented.

次に、本実施例に用いたInGaP高抵抗層6の評価を
、第3図に示すような装置を用いて行なつ。
Next, the InGaP high resistance layer 6 used in this example was evaluated using an apparatus as shown in FIG.

n+型GaAs基板24上に、MOCVD法を用いて、
第1図に示すものと同じ厚さ500八の12 ノンドープのGaAsバッファ層4及びドープ量5X1
0”cm−’のFeがドープされた厚さ2000人のI
 nGaP高抵抗層6を順に形或し、このI nGaP
高抵抗R6上にn型GaAsコンタクト層26を成長さ
せる。こうしてn+型GaAS基板24上のG a A
 sバッファ層4とn型GaAsコンタクト層26との
間に、I nGaP高抵抗層6を挟む。
On the n+ type GaAs substrate 24, using the MOCVD method,
12 undoped GaAs buffer layer 4 with the same thickness as shown in FIG. 1 and doping amount 5X1
2000 mm thick Fe doped I
The nGaP high resistance layer 6 is formed in order, and this InGaP
An n-type GaAs contact layer 26 is grown on the high resistance R6. In this way, Ga A on the n+ type GaAS substrate 24
An InGaP high resistance layer 6 is sandwiched between the s-buffer layer 4 and the n-type GaAs contact layer 26.

そしてn+型G a A s基板24裏面上及びn型G
aAsキャップ層1、2上にそれぞれオーミック電極2
8.30を形成し、定電流源32及び電圧計34と接続
ずる。そしてオーミック電極28,30間に定電流■を
流して電圧■を測定ずる。
Then, on the back surface of the n+ type G a A s substrate 24 and the n type G
Ohmic electrodes 2 are placed on the aAs cap layers 1 and 2, respectively.
8.30 and connect it to the constant current source 32 and voltmeter 34. Then, a constant current (2) is caused to flow between the ohmic electrodes 28 and 30, and the voltage (2) is measured.

この電流一電圧特性から得られたI nGaP高抵抗層
6の抵抗値は、10l1Ω一c’mという非常に高い値
を示した。そしてこの抵抗値は、従来のAJ)GaAs
に酸素をドープして形成した高抵抗層によって得られた
抵抗値と同等である。
The resistance value of the InGaP high resistance layer 6 obtained from this current-voltage characteristic showed a very high value of 10l1Ω1c'm. And this resistance value is the same as that of conventional AJ)GaAs.
The resistance value is equivalent to that obtained by a high-resistance layer formed by doping oxygen.

このように本実施例によれば、GaAsバッファ層4と
GaAsチャネル層8との間に、FeがドープされたI
 nGaP高抵抗層6を設け、このI nGaP高抵抗
層6及び素子分離領域20によって、GaAs基板2を
通り抜けて隣接する素子間に流れる電流経路を遮断する
ことができる。このことにより、素子間の電気的な干渉
現象であるサイドゲート効果の発生を防止することがで
き、従ってHEMT構造のトランジスタの集積度を高め
ることができる。
As described above, according to this embodiment, Fe-doped I
An nGaP high resistance layer 6 is provided, and the current path passing through the GaAs substrate 2 and flowing between adjacent elements can be blocked by this InGaP high resistance layer 6 and the element isolation region 20. As a result, it is possible to prevent the occurrence of side gate effect, which is an electrical interference phenomenon between elements, and therefore it is possible to increase the degree of integration of transistors having a HEMT structure.

また、サイドゲート効果の発生を防止するための高抵抗
層として、従来のAjGaAs高抵抗層に代えて、Fe
がドープされたI nGaP高抵抗層6を用いることに
より、安定した高抵抗値を再現性よく得ることができる
In addition, as a high resistance layer to prevent the side gate effect, Fe was used instead of the conventional AjGaAs high resistance layer.
By using the InGaP high resistance layer 6 doped with , a stable high resistance value can be obtained with good reproducibility.

なお、上記実施例においては、I nGaP高抵抗層6
にドープする深いアクセプタとなる遷移金属としてFe
を用いたが、例えばCr(クロム)や■(バナジウム)
等であってもよい。
Note that in the above embodiment, the InGaP high resistance layer 6
Fe as a transition metal that becomes a deep acceptor doped into
was used, but for example, Cr (chromium) and ■ (vanadium)
etc. may be used.

また、このI nGaP高抵抗層6の代わりに、I n
Aj GaPを用いた高抵抗層であってもよい。
Moreover, instead of this InGaP high resistance layer 6, In
A high resistance layer using GaP may be used.

この場合のI nAJI GaP高抵抗層も、GaAs
1 3 1 4 基板」二またはGaAsバッファ層上に、格子整合的に
戒長させることができる。
In this case, the InAJI GaP high resistance layer is also made of GaAs
It can be grown in a lattice-matched manner on a 1 3 1 4 substrate or a GaAs buffer layer.

また、素子分離領域20は、酸素を注入して形成したか
、これに限定されることなく、例えばエッチングによっ
て形成される1〜レンチを用いたもの等であってもよい
Further, the element isolation region 20 may be formed by implanting oxygen, or may be formed by using a trench formed by etching, for example, without being limited thereto.

さらに、AfJGaAs電子供給層10の代わりに、I
 nGaP電子供給層であっても、またG aAsチャ
ネル層8の代わりに、厚さ150人程度のI no2G
ao.s Asチャネル層であっても、サイドゲート効
果に対ずる影響は同様である。
Furthermore, instead of the AfJGaAs electron supply layer 10, I
Even with the nGaP electron supply layer, and instead of the GaAs channel layer 8, an I no2G layer with a thickness of about 150 nm is used.
ao. Even if the sAs channel layer is used, the effect on the side gate effect is similar.

[発明の効果] 以上のように本発明によれば、半導体基板とチャネル層
及びキャリア供給層との間に、深いアクセプタとなる遷
移金属がドープされたInGaP高抵抗層が設けられ、
またチャネル層及びキャリア供給層に素子分離領域が形
成されていることにより、半導体基板を通り抜ける電流
経路を遮断して、素子間の電気的な干渉現象であるサイ
ドゲー15 ト効果の発生を防止することができる。そしてこの深い
アクセプタとなる遷移金属がドープされたI nGaP
高抵抗層は、安定した高抵抗値を再現性よく得ることが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an InGaP high resistance layer doped with a transition metal serving as a deep acceptor is provided between the semiconductor substrate and the channel layer and the carrier supply layer,
Furthermore, by forming element isolation regions in the channel layer and the carrier supply layer, the current path passing through the semiconductor substrate is blocked, thereby preventing the occurrence of the side gate effect, which is an electrical interference phenomenon between elements. I can do it. InGaP doped with a transition metal that becomes this deep acceptor
The high resistance layer can provide a stable high resistance value with good reproducibility.

このことにより、半導体装置の集積度を高めることがで
きると共に、より高性能で安定した特性を再現性よく実
現することができる。
As a result, the degree of integration of the semiconductor device can be increased, and higher performance and stable characteristics can be realized with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例による半導体装置を示す断
面図、 第2図は、第1図の半導体装置の特性を示すグラフ、 第3図は、第1図の半導体装置を説明するための図、 第4図及び第5図は、それぞれ従来の半導体装置を示す
断面図である。 図において、 2・・・・・・GaAs基板、 l6 4・・・・・・G a A sバッファ層、6・・・・
・・I nGaP高抵抗層、8・・・・・・GaAsチ
ャネル層、 10・・・・・・N型A.G GaAs電子供給層、1
2・・・・・・n型GaAsキャップ層、14・・・・
・・ソース電極、 16・・・・・・ドレイン電極、 16・・・・・・ゲート電極、 20・・・・・・素子分離領域、 22・・・・・・サイドゲート電極、 24・・・・・・n+型G a A s基板、26・・
・・・・n型GaAsコンタクト層、28.30・・・
・・・オーミック電極、32・・・・・・定電流源、 34・・・・・・電圧計、 36・・・・・・i型AJIGaAs高抵抗層。 狭
1 is a sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a graph showing characteristics of the semiconductor device shown in FIG. 1; FIG. 3 is an illustration of the semiconductor device shown in FIG. 1. 4 and 5 are cross-sectional views showing conventional semiconductor devices, respectively. In the figure, 2...GaAs substrate, l6 4...GaAs buffer layer, 6...
...InGaP high resistance layer, 8...GaAs channel layer, 10...N type A. G GaAs electron supply layer, 1
2...n-type GaAs cap layer, 14...
... Source electrode, 16 ... Drain electrode, 16 ... Gate electrode, 20 ... Element isolation region, 22 ... Side gate electrode, 24 ... ...n+ type GaAs substrate, 26...
...N-type GaAs contact layer, 28.30...
...Ohmic electrode, 32... Constant current source, 34... Voltmeter, 36... i-type AJI GaAs high resistance layer. Narrow

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体基板と、 この半導体基板上に形成され、深いアクセプタとなる遷
移金属がドープされたInGaP高抵抗層と、 このInGaP高抵抗層上に形成されたチャネル層と、 このチャネル層上にヘテロ接合されて形成され、前記チ
ャネル層のヘテロ接合界面近傍に二次元キャリアガスを
生成するキャリア供給層と、 前記チャネル層及び前記キャリア供給層に、形成され、
素子領域を分離する素子分離領域と を有することを特徴とする半導体装置。
[Scope of Claims] A semiconductor substrate, an InGaP high resistance layer formed on this semiconductor substrate and doped with a transition metal serving as a deep acceptor, a channel layer formed on this InGaP high resistance layer, and this channel. a carrier supply layer formed in a heterojunction on the channel layer and generating a two-dimensional carrier gas near the heterojunction interface of the channel layer; formed on the channel layer and the carrier supply layer;
A semiconductor device characterized by having an element isolation region that isolates an element region.
JP15612589A 1989-06-19 1989-06-19 Semiconductor device Pending JPH0321033A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15612589A JPH0321033A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15612589A JPH0321033A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0321033A true JPH0321033A (en) 1991-01-29

Family

ID=15620873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15612589A Pending JPH0321033A (en) 1989-06-19 1989-06-19 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0321033A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06188271A (en) * 1992-12-17 1994-07-08 Nec Corp Field effect transistor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06188271A (en) * 1992-12-17 1994-07-08 Nec Corp Field effect transistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5705827A (en) Tunnel transistor and method of manufacturing same
TWI513008B (en) Hyperabrupt diode structure and method for making same
US5677553A (en) Semiconductor device strucutre having a two-dimensional electron gas and contact thereto
JPH0435904B2 (en)
US4704622A (en) Negative transconductance device
CA2039415C (en) Buried channel heterojunction field effect transistor
KR890004959B1 (en) Fet semiconductor device
US5811844A (en) Low noise, high power pseudomorphic HEMT
JP5265831B2 (en) Type II interband heterostructure reverse diode
US4772925A (en) High speed switching field effect transistor
KR20010032538A (en) Field effect transistor
US3263095A (en) Heterojunction surface channel transistors
US5151757A (en) Heterojunction field-effect transistor
EP0050064B1 (en) Field effect transistor having a high cut-off frequency
JPH09283746A (en) High electron mobility transistor
US5543749A (en) Resonant tunneling transistor
JPH0321033A (en) Semiconductor device
JPS6012773A (en) Manufacture of semiconductor element
JP3054216B2 (en) Semiconductor device
JPH04277680A (en) Tunnel transistor and manufacture of the same
JP2815820B2 (en) Compound semiconductor device and method of manufacturing the same
EP0131111A2 (en) Semiconductor device having a heterojunction
JPH10107274A (en) Tunnel transistor and fabrication thereof
JPH01125985A (en) Semiconductor device
JP2715868B2 (en) Field effect transistor