JPH04221834A - Double hetero bipolar transistor - Google Patents

Double hetero bipolar transistor

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JPH04221834A
JPH04221834A JP41277790A JP41277790A JPH04221834A JP H04221834 A JPH04221834 A JP H04221834A JP 41277790 A JP41277790 A JP 41277790A JP 41277790 A JP41277790 A JP 41277790A JP H04221834 A JPH04221834 A JP H04221834A
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JP
Japan
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layer
collector
ingaas
collector layer
base layer
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Application number
JP41277790A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Makimoto
俊樹 牧本
Tadao Ishibashi
忠夫 石橋
Hideki Fukano
秀樹 深野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain high speed and a high current gain by a simple structure and contrive to achieve simultaneously a high yield and a high breakdown strength. CONSTITUTION:An undoped InGaAs layer 5 and an n<+> InGaAs layer 6 or a layer 6 doped into an n-type, which have a band gap identical with that of a P<+> InGaAs base layer 4, larger than that of the base layer 4 or smaller than that of an undoped InP collector layer 7 and have an i/n doping profile, are inserted in the interface between the layers 4 and 7 as second collector layers. Thereby, a quantum level which is generated by the discontinuity of the conduction band of the interface between the layers 4 and 7 is made to rise and the adverse effect of a triangular barrier can be effectively inhibited.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、高速動作に適したII
I−V族化合物半導体を用いたダブルヘテロバイポーラ
トランジスタ(以下、DHBTと称する)の構造に関す
るものである。
[Industrial Application Field] The present invention is directed to an II system suitable for high-speed operation.
This invention relates to the structure of a double hetero bipolar transistor (hereinafter referred to as DHBT) using a group IV compound semiconductor.

【0002】0002

【従来の技術】N−p−N型DHBTでは、ベース/コ
レクタ間のヘテロ接合部分での伝導帯不連続により生じ
る三角バリアが存在する。この三角バリアは、電子がベ
ースからコレクタへ走行するのを妨げ、電流利得を減少
させる。従って、特性の良いDHBTを作製するには、
この三角バリアを消滅させる,あるいはこの三角バリア
の影響を少なくすることが必要である。
2. Description of the Related Art In an N-p-N type DHBT, there is a triangular barrier caused by conduction band discontinuity at the base/collector heterojunction. This triangular barrier prevents electrons from traveling from the base to the collector, reducing the current gain. Therefore, in order to produce a DHBT with good characteristics,
It is necessary to eliminate this triangular barrier or to reduce its influence.

【0003】上記三角バリアの影響を少なくするために
、従来より以下のような方法があった。その1つは、図
5に示したように、p+−InGaAsベース層4とN
−InPコレクタ層7の間に、n−InxGa1−xA
syP1−yのグレーディング層(徐々に組成を変化さ
せた層)10を挿入したDHBT構造がある。この場合
のバンドダイヤフラムを図6に示し、同図中矢印20は
電子(e)の進行方向を示している。図6の点線はグレ
ーディング層10のない場合であり、三角バリア21が
形成されている。これに対して、図6の実線で示したよ
うに、グレーディング層10を挿入して、バンドギャッ
プを徐々に変化させることにより、三角バリア21を消
滅させることができる。なお、これについては例えば文
献1(R.N.Nottenburg, J.C.Bi
schoff, M.B.Panish and H.
Tempkin : IEEE Electron D
evice Lett. EDL−8 282 (19
87))がある。
[0003] In order to reduce the influence of the triangular barrier, the following methods have conventionally been used. One of them is, as shown in FIG.
-n-InxGa1-xA between the InP collector layers 7
There is a DHBT structure in which a grading layer (layer whose composition is gradually changed) 10 of syP1-y is inserted. The band diaphragm in this case is shown in FIG. 6, in which arrow 20 indicates the traveling direction of electrons (e). The dotted line in FIG. 6 shows the case without the grading layer 10, and a triangular barrier 21 is formed. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 6, the triangular barrier 21 can be eliminated by inserting the grading layer 10 and gradually changing the band gap. Regarding this, for example, see Document 1 (RN. Nottenburg, J.C.Bi
Schoff, M. B. Punish and H.
Tempkin: IEEE Electron D
evice Lett. EDL-8 282 (19
87)).

【0004】もう1つは、図7に示したように、P+−
InGaAsベース層4とアンドープInPコレクタ層
7界面のコレクタ側の三角バリア21に、300  程
度の厚さの薄いN−InPドーピング層11を例えば濃
度にして1×1017cm−3程度で形成する方法があ
り、これは、例えば文献2(O.Sugiura, A
.G.Dentai, C.H.Joyner, S.
Chandrasekhar and J.C.Cam
pbell : IEEE Electron Dev
ice Lett. EDL−9 253 (1988
))、あるいは文献3(P.Speier, U.Ko
erner, A.Nowitzki, F.Grot
jahn, F.J.Tegude and K.Wu
nstel : J.Cryst. Growth 9
3 (1988) 885)がある。この場合のバンド
ダイヤグラムを示したのが図8である。図8はn−In
Pドーピング層11を挿入した場合としない場合を比較
して示したものであり、同図(b)に示したように、ド
ーピング層11を形成した場合には、ドーピング層11
を形成しないものに比べて(同図(a)参照)、ベース
層4とコレクタ層7間に生じた三角バリア21が薄くな
る。このため、電子のトンネル確率が増加するので、電
子(図中e)はベース層4からコレクタ層7へ走行しや
すくなる。
[0004] The other is as shown in FIG.
There is a method of forming a thin N-InP doping layer 11 with a thickness of about 300 nm at a concentration of about 1 x 1017 cm-3 on the triangular barrier 21 on the collector side at the interface between the InGaAs base layer 4 and the undoped InP collector layer 7. , this is described, for example, in document 2 (O. Sugiura, A.
.. G. Dentai, C. H. Joyner, S.
Chandrasekhar and J. C. Cam
pbell: IEEE Electron Dev
ice let. EDL-9 253 (1988
)) or Reference 3 (P. Speier, U. Ko
Erner, A. Nowitzki, F. Grot
Jahn, F. J. Tegude and K. Wu
nstel: J. Cryst. Growth 9
3 (1988) 885). FIG. 8 shows a band diagram in this case. Figure 8 shows n-In
This is a comparison between the case where the P doping layer 11 is inserted and the case where the P doping layer 11 is not inserted.As shown in FIG.
The triangular barrier 21 formed between the base layer 4 and the collector layer 7 is thinner than that in the case where the barrier layer 21 is not formed (see FIG. 4A). Therefore, the tunneling probability of electrons increases, so that electrons (e in the figure) can more easily travel from the base layer 4 to the collector layer 7.

【0005】しかしながら、この方法では完全に三角バ
リア21が消滅したわけでない。図9に示したように、
ベース層4とコレクタ層7の間に生じる量子準位22が
存在する。そのためこの量子準位に電子が蓄積し、その
電子の空間電荷効果により、三角バリア21が電流の増
加と共に高くなる。なお、これについては例えば文献4
(H.Nakajima, T.Ishibashi 
and M.Tomizawa : Extended
 Abstracts of the 22nd Co
nference on Solid State D
evices and Materials p.63
 (1990))がある。したがって、この構造では、
電流を多く流すことができず、高速動作ができなくなる
However, this method does not completely eliminate the triangular barrier 21. As shown in Figure 9,
There is a quantum level 22 that occurs between the base layer 4 and the collector layer 7. Therefore, electrons accumulate in this quantum level, and due to the space charge effect of the electrons, the triangular barrier 21 becomes higher as the current increases. Regarding this, see, for example, document 4.
(H. Nakajima, T. Ishibashi
and M. Tomizawa: Extended
Abstracts of the 22nd Co.
nference on Solid State D
evices and Materials p. 63
(1990)). Therefore, in this structure,
It is not possible to flow a large amount of current, making it impossible to operate at high speed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、上記した
図5に示す従来のDHBT構造では、グレーディング層
10において極めて薄い領域で組成を精密に変化せさる
ため、高度な結晶成長技術が必要であるという欠点があ
る。また、DHBTを作製する際には、ある種の液体あ
るいは気体を用いて、材料によりエッチング速度が異な
る選択性エッチングを用いる。このときベース層4およ
びコレクタ層7の半導体材料が異なるため、グレーディ
ング層10がない場合には、選択性エッチングを用いる
ことができる。しかしながら、グレーディング層10が
存在する場合いは、グレーディング層10でのエッチン
グ速度はベース層4の材料とコレクタ層7の材料のエッ
チング速度の間の値をとるために、選択性が無くなって
しまう。従って、選択性エッチングを用いることができ
ず、DHBT作製プロセスが複雑になり、DHBTの歩
留りが低下するという欠点がある。
As described above, in the conventional DHBT structure shown in FIG. 5, the composition is precisely changed in an extremely thin region in the grading layer 10, which requires advanced crystal growth technology. There is a drawback. Furthermore, when manufacturing a DHBT, selective etching is used in which a certain type of liquid or gas is used and the etching rate varies depending on the material. At this time, since the base layer 4 and the collector layer 7 are made of different semiconductor materials, selective etching can be used when the grading layer 10 is not present. However, when the grading layer 10 is present, the etching rate of the grading layer 10 takes a value between the etching rates of the material of the base layer 4 and the material of the collector layer 7, so that selectivity is lost. Therefore, there are disadvantages in that selective etching cannot be used, the DHBT manufacturing process becomes complicated, and the yield of DHBT decreases.

【0007】また、図7に示した従来構造では、ベース
層4とコレクタ層7の間に生じる量子準位が存在するた
め、この量子準位に電子が蓄積して、その電子の空間電
荷効果により三角バリアが電流の増加と共に高くなる。 そのため電流を多く流すことができず、高速動作ができ
ないという欠点がある。本発明は以上の点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、簡単な構造によて、高速
,高電流利得を得るとともに、高い歩留り,高耐圧を同
時に達成するDHBT構造を提供することである。
Furthermore, in the conventional structure shown in FIG. 7, since there is a quantum level generated between the base layer 4 and the collector layer 7, electrons accumulate in this quantum level and the space charge effect of the electrons is generated. The triangular barrier becomes higher with increasing current. Therefore, there is a drawback that a large amount of current cannot flow and high-speed operation cannot be performed. The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to provide a DHBT structure that achieves high speed, high current gain, high yield, and high breakdown voltage at the same time with a simple structure. It is.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、DHBTにおいて、p型ベース層と同一もし
くはベース層よりも大きくコレクタ層よりも小さいバン
ドギャップでi/nのドーピングプロファイルを持つ層
,あるいはn型にドープした層を、第2のコレクタとし
てベース層とコレクタ層の界面に挿入することにより、
DHBTのベース/コレクタ界面に生じる三角バリアの
影響を低減することを最も主要な特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the present invention provides a DHBT having an i/n doping profile with a bandgap that is the same as the p-type base layer or larger than the base layer and smaller than the collector layer. By inserting a layer or an n-doped layer as a second collector at the interface between the base layer and the collector layer,
The most important feature is to reduce the influence of the triangular barrier that occurs at the base/collector interface of the DHBT.

【0009】[0009]

【作用】本発明のDHBTによると、ベース層とコレク
タ層の間に挿入した第2のコレクタ層の一部もしくは全
ての領域に必要とされるn型ドーピングを行うことによ
って、そのベースとコレクタ界面の伝導帯不連続により
生じる量子準位を上昇させ、実効的に三角バリアの悪影
響を抑制することができる。
[Operation] According to the DHBT of the present invention, by performing the necessary n-type doping to a part or all of the region of the second collector layer inserted between the base layer and the collector layer, the base and collector interface It is possible to increase the quantum level caused by the conduction band discontinuity in the structure and effectively suppress the negative effects of the triangular barrier.

【0010】0010

【実施例】以下、本発明の実施例としてN−InP(エ
ミッタ)/p−InGaAs(ベース)/アンドープI
nP(コレクタ)DHBTについて説明する。図1に本
発明の構造の一例を示す。同図において、1はn+−I
nGaAs層であり、エミッタ電極12をとるためのキ
ャップ層である。2はN−InPエミッタ層、3は不純
物の拡散の影響を防ぐアンドープInGaAsスペーサ
層、4は例えば厚さ680のp+−InGaAsベース
層、5および6は第2のコレクタ層であり、それぞれア
ンドープInGaAs層,n+−InGaAs層である
。7は厚さ4000  のアンドープInPコレクタ層
、8はコレクタ電極14をとるためのn+−InGaA
s層、9はFeがドープされた(001)面のInP基
板である。ここで、p+−InGaAsベース層4とI
nPコレクタ層7の界面に挿入した第2のコレクタ層で
あるアンドープInGaAs層5およびn+−InGa
As層6の厚さは、それぞれ50  ,20  であり
、そのn+−InGaAs層6のドーピング濃度は例え
ば2×1019cm−3である。また、p+−InGa
Asベース層4のドーピング濃度は1×1019cm−
3である。図中13はベース電極である。
[Example] Hereinafter, as an example of the present invention, N-InP (emitter)/p-InGaAs (base)/undoped I
The nP (collector) DHBT will be explained. FIG. 1 shows an example of the structure of the present invention. In the same figure, 1 is n+-I
It is an nGaAs layer and serves as a cap layer for forming the emitter electrode 12. 2 is an N-InP emitter layer, 3 is an undoped InGaAs spacer layer that prevents the influence of impurity diffusion, 4 is a p+-InGaAs base layer with a thickness of 680 mm, and 5 and 6 are second collector layers, each made of undoped InGaAs. layer, n+-InGaAs layer. 7 is an undoped InP collector layer with a thickness of 4000 mm, and 8 is an n+-InGaA layer for forming the collector electrode 14.
The s-layer 9 is an InP substrate doped with Fe and having a (001) plane. Here, p+-InGaAs base layer 4 and I
The undoped InGaAs layer 5 and the n+-InGa which are the second collector layer inserted into the interface of the nP collector layer 7
The thickness of the As layer 6 is 50 and 20, respectively, and the doping concentration of the n+-InGaAs layer 6 is, for example, 2×10 19 cm −3 . Also, p+-InGa
The doping concentration of the As base layer 4 is 1×1019 cm−
It is 3. In the figure, 13 is a base electrode.

【0011】図2に示したように、n+−InGaAs
層6が形成されていない、あるいはドーピングされてい
てもその濃度が低い場合には、ベース層4とコレクタ層
7間に生じる三角バリア21により量子準位22が界面
に形成される。この量子準位22のエネルギーE0はア
ンドープInGaAs領域5の内部電界Fに依存する。 計算を単純化するために、無限大のヘテロバリアモデル
で考えると、E0とFの関係は次式の通りである。
As shown in FIG. 2, n+-InGaAs
If the layer 6 is not formed or doped but at a low concentration, a triangular barrier 21 generated between the base layer 4 and the collector layer 7 forms a quantum level 22 at the interface. The energy E0 of this quantum level 22 depends on the internal electric field F of the undoped InGaAs region 5. To simplify the calculation, considering an infinite heterobarrier model, the relationship between E0 and F is as shown in the following equation.

【0012】0012

【数1】[Math 1]

【0013】ただしhはプランク定数、mは電子の質量
、qは電荷素量である。また、アンドープInGaAs
層5にかかる電界Fは、次式のように近似される。
##EQU1## where h is Planck's constant, m is the mass of the electron, and q is the elementary charge. In addition, undoped InGaAs
The electric field F applied to layer 5 is approximated by the following equation.

【0014】[0014]

【数2】[Math 2]

【0015】ただしNはn+−InGaAs層6のドー
ピング濃度、dはn+−InGaAs層6の厚さ、εは
InGaAsの誘電率である。以上の関係から、E0と
Fの関係を計算すると図3のようになる。N・d≧2.
5×1012cm−2で、E0≧250 meVとなる
。InPとInGaAsのバンド不連続は250 me
V程度であるので、N・d≧2.5×1012cm−2
の条件では、量子準位22が十分浅くなる。従って、こ
の場合には、図4に示すように、電子に対するポテンシ
ャルは実線のようになり、ベース層4とコレクタ層7間
のバンド不連続はもはや電子に対して三角バリア21と
して作用しなくなる。なお、図4中23は電子に対する
ポテンシャルを、24は伝導帯下端のバンドダイヤグラ
ムをそれぞれ示す。
where N is the doping concentration of the n+-InGaAs layer 6, d is the thickness of the n+-InGaAs layer 6, and ε is the dielectric constant of InGaAs. From the above relationship, the relationship between E0 and F is calculated as shown in FIG. N・d≧2.
At 5×1012 cm-2, E0≧250 meV. The band discontinuity of InP and InGaAs is 250 me
Since it is about V, N・d≧2.5×1012cm−2
Under the condition, the quantum level 22 becomes sufficiently shallow. Therefore, in this case, as shown in FIG. 4, the potential for electrons becomes as shown by a solid line, and the band discontinuity between the base layer 4 and collector layer 7 no longer acts as a triangular barrier 21 for electrons. In FIG. 4, 23 indicates the potential for electrons, and 24 indicates the band diagram at the lower end of the conduction band.

【0016】以上の計算では、無限大のポテンシャルを
仮定して計算を行なった。実際には、ポテンシャルの高
さは有限であるので、E0を変化させるN・d積は上記
の値よりも少し大きくしなければならない。この効果は
高々50%程度であり、N・d≧4×1012cm−2
であれば問題がない。図1の場合、N・d≧4×101
2cm−2の条件を満たしており、量子準位22は十分
浅くなることが分かる。この構造において、電流密度を
4×104 A/cm2としても電流利得は減少せず、
高電流を流すことができるようになった。この電流密度
の値は図5に示したようなグレーディング層10を形成
したDHBTの場合と同じである。また、図7に示した
ような構造の4倍以上の電流密度である。このようなこ
とから、本発明により、簡単なDHBT構造で高速動作
が可能となる。
The above calculations were performed assuming an infinite potential. In reality, the height of the potential is finite, so the N·d product that changes E0 must be slightly larger than the above value. This effect is about 50% at most, and N・d≧4×1012cm−2
If so, there is no problem. In the case of Figure 1, N・d≧4×101
It can be seen that the condition of 2 cm −2 is satisfied, and the quantum level 22 becomes sufficiently shallow. In this structure, the current gain does not decrease even if the current density is 4 × 104 A/cm2,
It is now possible to pass high currents. The value of this current density is the same as in the case of the DHBT in which the grading layer 10 as shown in FIG. 5 is formed. Furthermore, the current density is four times or more that of the structure shown in FIG. For this reason, the present invention enables high-speed operation with a simple DHBT structure.

【0017】高耐圧化のためには、p+−InGaAs
ベース層4とアンドープInPコレクタ層7の界面に挿
入した第2のコレクタ層であるアンドープInGaAs
層5およびp+−InGaAs層6の厚さを、p+−I
nGaAs層6が完全に空乏化する程度に薄くしなけれ
ばならない。p+−InGaAs層6のドーピング濃度
および厚さが規定された場合、アンドープInGaAs
層5のポテンシャル変化はアンドープInGaAs層5
の厚さをDとすると、Δφ〜D・Fであり、接合のトン
ネル電流を抑えるためにはΔφ≦Eg(Eg:InGa
As層のバンドギャップ)の条件が必要である。すなわ
ち、Dに関しては
[0017] In order to achieve high voltage resistance, p + -InGaAs
An undoped InGaAs second collector layer inserted at the interface between the base layer 4 and the undoped InP collector layer 7
The thickness of layer 5 and p+-InGaAs layer 6 is set to p+-I
The nGaAs layer 6 must be made thin enough to be completely depleted. When the doping concentration and thickness of the p+-InGaAs layer 6 are specified, undoped InGaAs
The potential change of the layer 5 is the undoped InGaAs layer 5.
If the thickness of
The bandgap of the As layer) is required. That is, regarding D

【0018】[0018]

【数3】[Math 3]

【0019】の条件が必要である。ここでは、D<12
5  であり、図1の構造ではこの条件を満たしている
ことが分かる。この場合、降伏電圧は5V以上であり、
実用上問題がない。
The following conditions are necessary. Here, D<12
5, and it can be seen that the structure of FIG. 1 satisfies this condition. In this case, the breakdown voltage is 5V or more,
There are no practical problems.

【0020】以上は、計算を単純化させるために、ベー
ス層4とコレクタ層7の界面に第2のコレクタ層である
アンドープInGaAs層5およびp+−InGaAs
層6を挿入した場合について述べた。しかしながら、ベ
ース層4とコレクタ層7間に生じる三角バリア21によ
り形成された量子準位22を十分浅くするためには、量
子井戸の幅を狭くすることが本質であるから、アンドー
プInGaAs層5は特に必要がない。また、ここでは
、N−InPエミッタ層2/p+−InGaAsベース
層4/アンドープInPコレクタ層7からなるDHBT
に関して説明を行ったきたが、伝導帯不連続によりベー
ス層4とコレクタ層7界面に三角バリア21が形成され
る他の材料構成のDHBTにも本発明を適用できること
は明らかである。
In the above, in order to simplify the calculation, the undoped InGaAs layer 5 and the p + -InGaAs layer, which is the second collector layer, are placed at the interface between the base layer 4 and the collector layer 7.
The case where layer 6 is inserted has been described. However, in order to make the quantum level 22 formed by the triangular barrier 21 formed between the base layer 4 and the collector layer 7 sufficiently shallow, it is essential to narrow the width of the quantum well. There's no particular need. In addition, here, a DHBT consisting of an N-InP emitter layer 2/p+-InGaAs base layer 4/undoped InP collector layer 7 is used.
However, it is clear that the present invention can be applied to DHBTs having other material configurations in which the triangular barrier 21 is formed at the interface between the base layer 4 and the collector layer 7 due to conduction band discontinuity.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、DHBT
において、p型ベース層と同じ材料でi型にドープした
層とn型にドープした二重層、あるいはp型ベース層と
同じ材料でn型にドープした層を、ベース層とコレクタ
層の界面に挿入することにより、簡単な構造で、高耐圧
,高電流利得,高速のDHBTを作製できるという効果
がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides DHBT
In this method, a double layer of an i-doped layer and an n-doped layer made of the same material as the p-type base layer, or a double layer made of the same material as the p-type base layer and doped n-type, is placed at the interface between the base layer and the collector layer. By inserting it, a DHBT with high breakdown voltage, high current gain, and high speed can be manufactured with a simple structure.

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

【図1】本発明の一実施例によるDHBT構造の断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a DHBT structure according to an embodiment of the invention.

【図2】図1の実施例におけるベース/コレクタ間のエ
ネルギーバンド図である。
FIG. 2 is an energy band diagram between base and collector in the embodiment of FIG. 1;

【図3】本実施例による量子準位のエネルギーE0と内
部電界Fの関係の計算結果を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing calculation results of the relationship between quantum level energy E0 and internal electric field F according to the present example.

【図4】本実施例における第2のコレクタ層であるn+
−InGaAs層に高濃度ドーピングした場合のバンド
ダイヤグラムである。
FIG. 4: n+ which is the second collector layer in this example.
- It is a band diagram when an InGaAs layer is heavily doped.

【図5】従来技術の一例を示すDHBT構造の一部断面
図である。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a DHBT structure showing an example of the prior art.

【図6】図5の構造に対応するエネルギーバンド図であ
る。
FIG. 6 is an energy band diagram corresponding to the structure of FIG. 5;

【図7】従来技術の他の例を示すDHBT構造の一部断
面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a DHBT structure showing another example of the prior art.

【図8】図7の構造においてベース層とコレクタ層界面
のコレクタ側の薄い領域だけにN型ドーピングを行い三
角バリアを薄くした様子を示すバンド図であり、N−I
nP層を挿入した場合としない場合とを比較して示した
図である。
8 is a band diagram showing how the triangular barrier is thinned by N-type doping only in the thin region on the collector side at the interface between the base layer and the collector layer in the structure of FIG. 7;
FIG. 3 is a diagram comparing and showing cases in which an nP layer is inserted and cases in which an nP layer is not inserted.

【図9】図7の従来構造においてベース/コレクタ界面
で量子準位が形成されることを示す図である。
9 is a diagram showing that quantum levels are formed at the base/collector interface in the conventional structure of FIG. 7. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  n+−InGaAsキャップ層 2  InPエミッタ層 3  InGaAsスペーサ層 4  p+−InGaAsベース層 5  第2のコレクタ層であるアンドープInGaAs
層6  第2のコレクタ層であるn+−InGaAs層
7  InPコレクタ層 8  電極をとるためのn+−InGaAs層9  I
nP基板
1 n+-InGaAs cap layer 2 InP emitter layer 3 InGaAs spacer layer 4 p+-InGaAs base layer 5 Undoped InGaAs that is the second collector layer
Layer 6 n+-InGaAs layer 7 which is the second collector layer InP collector layer 8 n+-InGaAs layer 9 for forming an electrode I
nP substrate

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体基板上に第1導電型の第1のコ
レクタ層,該第1のコレクタ層よりもバンドギャップの
小さな第2導電型のベース層,該ベース層よりもバンド
ギャップの大きなエミッタ層の順に、あるいは上記エミ
ッタ層,上記ベース層,上記コレクタ層の順で構成され
たダブルヘテロバイポーラトランジスタにおいて、上記
第1のコレクタ層よりもバンドギャップの小さな第2の
コレクタ層を上記ベース層と該第1のコレクタ層の間に
設け、その第2のコレクタ層の一部もしくはすべての領
域に第1導電型の不純物があらかじめ決められた濃度で
ドーピングされ、かつ第1のコレクタ層と第2のコレク
タ層の界面に形成されるポテンシャル井戸の量子準位を
変化させてなることを特徴とするダブルヘテロバイポー
ラトランジスタ。
1. A first collector layer of a first conductivity type on a semiconductor substrate, a base layer of a second conductivity type having a smaller band gap than the first collector layer, and an emitter having a larger band gap than the base layer. In a double hetero bipolar transistor configured of layers in this order, or in the order of the emitter layer, the base layer, and the collector layer, a second collector layer having a smaller band gap than the first collector layer is the base layer. provided between the first collector layer, a part or all of the second collector layer is doped with impurities of the first conductivity type at a predetermined concentration, and A double hetero bipolar transistor characterized by changing the quantum level of a potential well formed at the interface of a collector layer.
JP41277790A 1990-12-21 1990-12-21 Double hetero bipolar transistor Pending JPH04221834A (en)

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