JPH06302625A - Field effect transistor and manufacture thereof - Google Patents

Field effect transistor and manufacture thereof

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JPH06302625A
JPH06302625A JP8856893A JP8856893A JPH06302625A JP H06302625 A JPH06302625 A JP H06302625A JP 8856893 A JP8856893 A JP 8856893A JP 8856893 A JP8856893 A JP 8856893A JP H06302625 A JPH06302625 A JP H06302625A
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JP
Japan
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layer
gaas
type
effect transistor
field effect
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JP8856893A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Riyuuji
彰 龍治
Kaoru Inoue
薫 井上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To enhance threshold uniformity by installing In0.49Ga0.51P layer directly under a GaAs cap layer and inserting an AlGaAs layer between both layers in construction as well. CONSTITUTION:A non-dope GaAs buffer layer 2, a non-dope Al0.27Ga0.73As spacer layer 3, an n-Al0.27Ga0.73As carrier supply layer 4, an n-In0.49Ga0.51P etching stopper layer 5, an n-Al0.15Ga0.85As layer 6 and a GaAs cap layer 7 are formed one after another on a semi-insulation GaAs substrate 1 based on a molecular beam epitaxy. After setting a device active area based on a device-to- device isolation process and forming a silicon dioxide insulation film 8 based on a CVD process, there are formed a Ga/Au-made source electrode 9 and a drain electrode 10. Then, after the GaAs cap layer 7 is exposed, a Ti/Pt/ Au-made electrode 11 is formed on the n-In0.49Ga0.51P layer 5 obtained by etching based on deposition and lift-off, thereby preparing a field-effect transistor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、高電子移動度トラン
ジスタ等の電界効果トランジスタおよびその製造方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor such as a high electron mobility transistor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、半絶縁性基板の製造技術、イオン
注入技術、および結晶成長技術の進展により、MESF
ET、HEMT、HBTなどの電子デバイスが実現され
るようになった。例えば、非ドープのGaAs層上にn
型のAlGaAs層を形成したときにそのヘテロ接合界
面に発生する高い移動度の2次元電子ガスの濃度をゲー
ト電極により制御するHEMTは、高速スイッチング素
子、マイクロ波素子として有望なので、その特性をさら
に向上させるために構造面、および材料面から研究が盛
んに行われている。
2. Description of the Related Art Today, due to progress in manufacturing technology for semi-insulating substrates, ion implantation technology, and crystal growth technology, MESF
Electronic devices such as ET, HEMT, and HBT have come to be realized. For example, n on an undoped GaAs layer
HEMTs, which control the concentration of high mobility two-dimensional electron gas generated at the heterojunction interface when a p-type AlGaAs layer is formed, are promising as a high-speed switching element and a microwave element. In order to improve the structure, research is actively conducted from the viewpoint of structure and material.

【0003】まず、構造面ではGaAsとAlx Ga
1-x Asとの間にIny Ga1-y Asを入れたヘテロ構
造を有するn−AlGaAs/InGaAs/GaAs
系Pseudo morphic HEMTがある。従
来のHEMTではx=0.3近傍を用いるためにDXセ
ンターが多量に存在し、素子特性に悪影響を及ぼしてい
たが、このHEMTではx=0.15、y=0.15程
度を用いるためDXセンターの影響は少なく、かつAl
GaAsとInGaAsとの間に十分大きなコンダクシ
ョンバンドオフセットがあるため、デバイス動作に必要
なキャリアが確保される。また、チャネルとなるInG
aAsはGaAsと格子不整合であるが、その厚みを臨
界膜厚以下とするため、転位のないstrained
layer(歪層)となり、従来のGaAsをチャネル
としたHEMTよりも電子輸送特性が向上する。
First, in terms of structure, GaAs and Al x Ga are used.
N-AlGaAs / InGaAs / GaAs having a heterostructure in which In y Ga 1-y As is inserted between 1-x As and
There is a system Pseudo morphic HEMT. In the conventional HEMT, a large amount of DX centers are present because x = 0.3 is used, which adversely affects the device characteristics. However, in this HEMT, x = 0.15 and y = 0.15 are used. DX center is less affected and Al
Since there is a sufficiently large conduction band offset between GaAs and InGaAs, carriers necessary for device operation are secured. Also, InG that becomes a channel
aAs has a lattice mismatch with GaAs, but since its thickness is set to the critical film thickness or less, it is strained without dislocations.
It becomes a layer (strained layer), and the electron transport characteristics are improved as compared with the conventional HEMT having a channel of GaAs.

【0004】つぎに、材料面では、GaAs基板に替わ
ってInP基板を用い、InPに格子整合したInGa
Asとn型のInAlAsからなるヘテロ構造を有する
n−InAlAs/InGaAs系HEMTがある。こ
の系は、従来のHEMTよりもそれぞれ高い電子移動
度、電子飽和速度および2次元電子ガス濃度を示すた
め、より高性能なHEMTを実現できるものとして注目
されている。
Next, in terms of materials, an InP substrate was used instead of the GaAs substrate, and InGa lattice-matched to InP was used.
There is an n-InAlAs / InGaAs HEMT having a heterostructure composed of As and n-type InAlAs. Since this system exhibits higher electron mobility, electron saturation velocity and two-dimensional electron gas concentration, respectively, than the conventional HEMT, it is attracting attention because it can realize a higher performance HEMT.

【0005】ところで、ドレイン電圧を一定にしたとき
のゲート電圧変化に対するドレイン電流変化の割合を相
互コンダクタンス(gm )といい、FETの性能を表す
1つのパラメータとして使われる。このとき、ゲート・
ソース間に寄生抵抗RS が存在するときの実効的なg
msatは、gm0/(1+gm0S )で与えられる。ここ
で、gmoは真性相互コンダクタンスである。したがっ
て、大きな実効的なgmsatを得るためにも、また高周波
特性の向上を図るためにも、この寄生抵抗RS は小さい
ほどよい。
By the way, the ratio of the drain current change to the gate voltage change when the drain voltage is kept constant is called the transconductance (g m ), which is used as one parameter representing the performance of the FET. At this time, the gate
Effective g when parasitic resistance R S exists between sources
msat is given by g m0 / (1 + g m0 R S ). Where g mo is the intrinsic transconductance. Therefore, in order to obtain a large effective g msat and to improve the high frequency characteristics, the smaller the parasitic resistance R S, the better.

【0006】また、FETの性能を表すもう1つの重要
なパラメータであるしきい値電圧の制御は、素子製作上
では、ゲート直下のn−GaAs層の除去膜厚により決
まる。図5に従来のHEMTの構造を示す。1は半絶縁
性GaAs基板、2は膜厚が500nmの非ドープGa
Asバッファ層、3は膜厚が2nmの非ドープAl0. 27
Ga0.73Asスペーサ層、4は膜厚が40nmのn−A
0.27Ga0.73Asキャリア供給層、12は膜厚が10
nmのGaAs非ドープ層、7は膜厚が100nmのG
aAsキャップ層である。また、9,10はオーミック
電極であるソース電極およびドレイン電極、11はゲー
ト電極、8は絶縁膜である。
Further, the control of the threshold voltage, which is another important parameter representing the performance of the FET, is determined by the removal film thickness of the n-GaAs layer immediately below the gate in manufacturing the device. FIG. 5 shows the structure of a conventional HEMT. 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 2 is a 500 nm-thick undoped Ga substrate
As buffer layer, 3 is undoped Al having a thickness of 2 nm 0. 27
Ga 0.73 As spacer layer, 4 is n-A with a thickness of 40 nm
l 0.27 Ga 0. 73 As the carrier supply layer 12 has a thickness of 10
nm GaAs undoped layer, 7 is 100 nm thick G
It is an aAs cap layer. Further, 9 and 10 are source and drain electrodes which are ohmic electrodes, 11 is a gate electrode, and 8 is an insulating film.

【0007】この構造によれば、キャリア供給層4から
非ドープGaAsバッファ層2と非ドープAl0.27Ga
0.73Asスペーサ層3とのヘテロ接合界面に形成される
チャネル層へキャリアが供給される結果、該チャネル層
に高移動度の2次元電子ガスが形成される。
According to this structure, from the carrier supply layer 4 to the undoped GaAs buffer layer 2 and the undoped Al 0.27 Ga
As a result of supplying carriers to the channel layer formed at the heterojunction interface with the 0.73 As spacer layer 3, a high mobility two-dimensional electron gas is formed in the channel layer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造では、ゲート電極11を形成するためにGa
Asキャップ層7をエッチング除去してGaAs非ドー
プ層12を露出する必要があるが、エッチング速度の面
内ばらつきや膜厚の面内ばらつきがあるため、GaAs
非ドープ層12をウエハー面内で均一に露出することが
できなくなる。この結果、例えばしきい値電圧の均一性
を必要とする論理振幅電圧の低いFETの作製は不可能
となり、また量産化にも問題がある。
However, in the structure as described above, Ga is used to form the gate electrode 11.
Although it is necessary to remove the As cap layer 7 by etching to expose the GaAs non-doped layer 12, there are in-plane variations in the etching rate and in-plane variations in the film thickness.
The undoped layer 12 cannot be uniformly exposed within the wafer surface. As a result, for example, it becomes impossible to fabricate an FET having a low logic amplitude voltage that requires uniformity of threshold voltage, and there is a problem in mass production.

【0009】この発明の目的は、しきい値の均一性の向
上を図ることができる電界効果トランジスタおよびその
製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a field effect transistor capable of improving the uniformity of threshold and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、GaAsキ
ャップ層直下にIn0.49Ga0.51P層を設ける。またこ
のときソース抵抗を小さくするために両層の間にAlG
aAs層を挿入した構造とする。ここでゲート電極の形
成は、請求項2および請求項4の発明ではIn0.49Ga
0.51P層上に形成し、請求項3および請求項5の発明で
はIn0.49Ga0.51P層下に形成した非ドープのGaA
s上に形成する。
The present invention is a GaAs key.
In under the cap layer0.49Ga0.51A P layer is provided. See you
In order to reduce the source resistance, AlG is placed between both layers.
The structure has an aAs layer inserted. Where the shape of the gate electrode
In the inventions of claim 2 and claim 4,0.49Ga
0.51It is formed on the P layer, and in the inventions of claims 3 and 5,
Is In0.49Ga0.51Undoped GaA formed under P layer
formed on s.

【0011】[0011]

【作用】GaAs/Alx Ga1-x As系材料とこれに
格子整合したIn0.49Ga0.51P材料は互いに高い選択
比をもって選択エッチングすることができる。例えば、
In0.49Ga0.51P材料に対してGaAs/Alx Ga
1-x As系材料のエッチングを行う場合、リン酸過酸化
水素系のエッチング液を用いると60以上の選択比が得
られる。逆に、In0.49Ga0.51P材料のエッチングを
行う場合、塩酸とリン酸の混合液からなるエッチング液
を用いるとGaAs/Alx Ga1-x As系材料はほと
んどエッチングされない。したがって、両材料は互いに
エッチングストッパ層として働くことになる。
[Action] GaAs / Al x Ga 1-x As material and an In 0.49 Ga 0.51 P material this lattice matched can be selectively etched with high selectivity relative to each other. For example,
GaAs / Al x Ga for In 0.49 Ga 0.51 P material
When etching 1-x As based material, a selection ratio of 60 or more can be obtained by using a phosphoric acid / hydrogen peroxide based etching solution. On the contrary, when the In 0.49 Ga 0.51 P material is etched, the GaAs / Al x Ga 1-x As based material is hardly etched when an etching solution containing a mixed solution of hydrochloric acid and phosphoric acid is used. Therefore, both materials act as etching stopper layers.

【0012】つぎに、n型のGaAsとAlx Ga1-x
AsおよびIn0.49Ga0.51Pを接合した場合を考え
る。図3にn−GaAsとn−In0.49Ga0.51Pを直
接接合した場合のバンドダイアグラムを、図4にn−A
x Ga1-x Asを介して接合した場合のバンドダイア
グラムを示す。これからわかるように、電極から注入さ
れた電子は、まず図3の場合、界面に生じる約30mV
のバリアを乗りこえて主に拡散によって動作層へ注入さ
れることになる。
Next, n-type GaAs and Al x Ga 1-x
Consider the case where As and In 0.49 Ga 0.51 P are joined. FIG. 3 shows a band diagram in the case where n-GaAs and n-In 0.49 Ga 0.51 P are directly bonded, and FIG. 4 shows n-A.
shows a band diagram in the case of bonding via a l x Ga 1-x As. As can be seen from the figure, in the case of FIG. 3, the electron injected from the electrode is about 30 mV generated at the interface.
It will be injected into the operating layer mainly by diffusion over the barrier.

【0013】一方図4の場合、電子は拡散および電子親
和力の差によって発生した電界によって動作層に注入さ
れることになる。したがって、後者の構造を用いると電
子の注入効率が向上して抵抗を小さくすることができ
る。この発明の場合、この接合はFETのソース領域に
対応するものであるから、結局ソース抵抗の低減を図る
ことになる。なお、xの値としては、大きくすると電界
は大きくなるが、AlxGa1-x Asの抵抗が大きくな
るため0.15から0.2が適当である。
On the other hand, in the case of FIG. 4, electrons are injected into the operating layer by the electric field generated by the difference in diffusion and electron affinity. Therefore, the latter structure can improve the electron injection efficiency and reduce the resistance. In the case of the present invention, since this junction corresponds to the source region of the FET, the source resistance is ultimately reduced. As the value of x increases, the electric field increases, but the resistance of Al x Ga 1 -x As increases, so 0.15 to 0.2 is appropriate.

【0014】ショットキー電極は高いバリアハイトを形
成するn−In0.49Ga0.51P上に形成すると耐圧が向
上し、パワー用のFETに適用することができる。しか
しながらこの場合、n−In0.49Ga0.51P層を露出し
た際にP抜けが起こり、導電性のIn23 ,Ga2
3 が形成されショットキー特性が多少リーキーになるこ
とが予想される。したがって、小信号用のFETに適用
する場合には、n−In0.49Ga0.51P層の下に非ドー
プのGaAsを設け、この上にショットキー電極を形成
するとよい。
When the Schottky electrode is formed on n-In 0.49 Ga 0.51 P which forms a high barrier height, the breakdown voltage is improved and it can be applied to a power FET. However, in this case, P loss occurs when the n-In 0.49 Ga 0.51 P layer is exposed, resulting in conductive In 2 O 3 and Ga 2 O.
It is expected that 3 will be formed and the Schottky characteristics will be slightly leaky. Therefore, when applied to a small signal FET, it is preferable to provide undoped GaAs under the n-In 0.49 Ga 0.51 P layer and form a Schottky electrode thereon.

【0015】[0015]

【実施例】以下、この発明の実施例の電界効果トランジ
スタの構造とその製造方法について、図面を参照しなが
ら説明する。図1はこの発明の第1の実施例における電
界効果トランジスタの構造とその製造工程を示すもので
ある。図1において、1は半絶縁性GaAs基板、2は
非ドープGaAsバッファ層、3は非ドープAl0.27
0.73Asスペーサ層、4はn−Al0.27Ga0.73As
キャリア供給層、5はn−In0.49Ga0.51Pエッチン
グストッパ層、6はn−Al0.15Ga0.85As層、7は
GaAsキャップ層である。また、8は絶縁膜であり、
9,10,11はそれぞれソース電極,ドレイン電極,
ゲート電極である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention and its manufacturing method will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the structure of a field effect transistor and its manufacturing process in a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semi-insulating GaAs substrate, 2 is an undoped GaAs buffer layer, 3 is undoped Al 0.27 G
a 0.73 As spacer layer, 4 is n-Al 0.27 Ga 0.73 As
The carrier supply layer, 5 is an n-In 0.49 Ga 0.51 P etching stopper layer, 6 is an n-Al 0.15 Ga 0.85 As layer, and 7 is a GaAs cap layer. 8 is an insulating film,
9, 10, 11 are the source electrode, the drain electrode,
It is a gate electrode.

【0016】この電界効果トランジスタを作製するに
は、図1(a)に示すように、半絶縁性GaAs基板1
上に、まず分子線エピタキシ法を用いて、膜厚が500
nmの非ドープGaAsバッファ層2、膜厚が20nm
の非ドープAl0.27Ga0.73Asスペーサ層3、膜厚が
40nmでn型不純物を2×1018cm-3程度ドープし
たn−Al0.27Ga0.73Asキャリア供給層4、膜厚が
2nmのn−In0.49Ga0.51Pエッチングストッパ層
5、膜厚が10nmのn−Al0.15Ga0.85As層6、
膜厚が100nmのGaAsキャップ層7を順次形成す
る。
In order to manufacture this field effect transistor, as shown in FIG. 1 (a), a semi-insulating GaAs substrate 1 is used.
First, using the molecular beam epitaxy method, a film thickness of 500 is obtained.
nm undoped GaAs buffer layer 2, thickness 20 nm
Undoped Al 0.27 Ga 0.73 As spacer layer 3, an n-Al 0.27 Ga 0.73 As carrier supply layer 4 having a film thickness of 40 nm and doped with n-type impurities of about 2 × 10 18 cm −3 , an n-film having a film thickness of 2 nm. In 0.49 Ga 0.51 P etching stopper layer 5, n-Al 0.15 Ga 0.85 As layer 6 having a film thickness of 10 nm,
The GaAs cap layer 7 having a film thickness of 100 nm is sequentially formed.

【0017】その後素子間分離のため、メサエッチング
によってデバイス活性領域を設定する。ついでCVD法
を用いて、膜厚が60nm程度の酸化珪素(SiO2
からなる絶縁膜8を形成し、フォトリソグラフィ技術と
絶縁膜の除去、蒸着とリフトオフおよび合金化によりG
e/Auからなるソース電極9およびドレイン電極10
を形成し、図1(b)に示す構造を形成する。
After that, a device active region is set by mesa etching for element isolation. Then, using a CVD method, a silicon oxide (SiO 2 ) film having a thickness of about 60 nm is formed.
The insulating film 8 made of is formed, and G is formed by photolithography technology and removal of the insulating film, vapor deposition and lift-off, and alloying.
Source electrode 9 and drain electrode 10 made of e / Au
To form the structure shown in FIG.

【0018】つぎに、ゲート領域に対応するマスクを用
いて、フォトリソグラフィ技術と絶縁膜の除去を行い、
GaAsキャップ層7を露出する。ついで、リン酸/過
酸化水素水系のエッチング液を用いてGaAsキャップ
層7およびを選択的にエッチング除去し、n−In0.49
Ga0.51P層5を露出し、図1(c)の構造を形成す
る。
Next, the photolithography technique and the removal of the insulating film are performed using a mask corresponding to the gate region,
The GaAs cap layer 7 is exposed. Then, the GaAs cap layer 7 and the GaAs cap layer 7 are selectively etched and removed by using a phosphoric acid / hydrogen peroxide aqueous etching solution, and n-In 0.49
The Ga 0.51 P layer 5 is exposed to form the structure of FIG.

【0019】最後に、図1(d)に示すように、蒸着と
リフトオフによりTi/Pt/Auからなるゲート電極
11をn−In0.49Ga0.51P層5上に形成して電界効
果トランジスタを作製する。図2はこの発明の第2の実
施例における電界効果トランジスタの構造とその製造工
程を示すものである。図2において、1は半絶縁性Ga
As基板、2は非ドープGaAsバッファ層、3は非ド
ープAl0.27Ga0.73Asスペーサ層、4はn−Al
0.27Ga0.73Asキャリア供給層、12はGaAs非ド
ープ層、5はn−In0.49Ga0.51Pエッチングストッ
パ層、6はn−Al0.15Ga0.85As層、7はGaAs
キャップ層である。また、8は絶縁膜であり、9,1
0,11はそれぞれソース電極,ドレイン電極,ゲート
電極である。
Finally, as shown in FIG. 1D, a gate electrode 11 made of Ti / Pt / Au is formed on the n-In 0.49 Ga 0.51 P layer 5 by vapor deposition and lift-off to produce a field effect transistor. To do. FIG. 2 shows the structure of the field effect transistor and the manufacturing process thereof in the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 1 is a semi-insulating Ga
As substrate, 2 undoped GaAs buffer layer, 3 undoped Al 0.27 Ga 0.73 As spacer layer, 4 n-Al
0.27 Ga 0.73 As carrier supply layer, 12 GaAs undoped layer, 5 n-In 0.49 Ga 0.51 P etching stopper layer, 6 n-Al 0.15 Ga 0.85 As layer, 7 GaAs
It is a cap layer. Further, 8 is an insulating film, and 9 and 1
Reference numerals 0 and 11 denote a source electrode, a drain electrode and a gate electrode, respectively.

【0020】この電界トランジスタを作製するために
は、成膜上は第1の実施例において膜厚10nmのGa
As非ドープ層12を挿入するのみで、また、プロセス
上は図1(c)まで同様である。その後、n−In0.49
Ga0.51P層5を露出した後、ついで塩酸/リン酸系の
エッチング液を用いてn−In0.49Ga0.51P層5をエ
ッチング除去して、GaAs非ドープ層12を露出させ
て図2(a)の構造を形成する。
In order to fabricate this electric field transistor, a Ga film having a film thickness of 10 nm in the first embodiment was formed.
Only the As non-doped layer 12 is inserted, and the process is the same as in FIG. 1C. After that, n-In 0.49
After exposing the Ga 0.51 P layer 5, the n-In 0.49 Ga 0.51 P layer 5 is removed by etching using a hydrochloric acid / phosphoric acid-based etching solution to expose the GaAs non-doped layer 12 to expose the GaAs non-doped layer 12 shown in FIG. ) Form the structure.

【0021】最後に、図2(b)に示すように、蒸着と
リフトオフによりTi/Pt/Auからなるゲート電極
11をGaAs非ドープ層12上に形成してトランジス
タを作製する。なお、上記の実施例において、トランジ
スタはHEMTを用いたが、電界効果トランジスタであ
れば適用できる。また、n−Al0.15Ga0.85As層6
はAlAsの組成比を0.15としたがこの限りではな
い。
Finally, as shown in FIG. 2B, a gate electrode 11 made of Ti / Pt / Au is formed on the GaAs non-doped layer 12 by vapor deposition and lift-off to manufacture a transistor. Although the HEMT is used as the transistor in the above embodiment, any field effect transistor can be used. In addition, the n-Al 0.15 Ga 0.85 As layer 6
The AlAs composition ratio was set to 0.15, but is not limited to this.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明の電界効果トランジスタは、キ
ャップ層の直下にIn0.49Ga0.51P層とAlx Ga
1-x As層とを順次設け、かつIn0.49Ga0.51P層上
にゲート電極を有する構造もしくは、キャップ層の直下
にGaAs層とIn0.49Ga0.51P層およびAlx Ga
1-x As層とを順次を設け、かつGaAs層上にゲート
電極を有する構造とすることにより、しきい値の均一性
の向上を図ることができ、しかもソース抵抗を高めるこ
とがない。
According to the field effect transistor of the present invention, the In 0.49 Ga 0.51 P layer and the Al x Ga layer are formed immediately below the cap layer.
A structure in which a 1-x As layer is sequentially provided and a gate electrode is provided on the In 0.49 Ga 0.51 P layer, or a GaAs layer, an In 0.49 Ga 0.51 P layer, and an Al x Ga layer are formed immediately below the cap layer.
By sequentially providing the 1-x As layer and having the gate electrode on the GaAs layer, the uniformity of the threshold value can be improved, and the source resistance is not increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)〜(d)は、この発明の第1の実施例に
おける電界効果トランジスタの製造工程順断面図であ
る。
1A to 1D are cross-sectional views in order of manufacturing steps of a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a),(b)は、この発明の第2の実施例に
おける電界効果トランジスタの製造工程順断面図であ
る。
2A and 2B are cross-sectional views in order of the manufacturing steps of the field effect transistor according to the second embodiment of the present invention.

【図3】n−GaAs/n−In0.49Ga0.51Pのバン
ドダイアグラムである。
FIG. 3 is a band diagram of n-GaAs / n-In 0.49 Ga 0.51 P.

【図4】n−Alx Ga1-x As/n−In0.49Ga
0.51Pのバンドダイアグラムである。
FIG. 4 n-Al x Ga 1-x As / n-In 0.49 Ga
It is a band diagram of 0.51P .

【図5】従来例における電界効果トランジスタの断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a field effect transistor in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性GaAs基板 2 非ドープGaAsバッファ層 3 非ドープAl0.27Ga0.73Asスペーサ層 4 n−Al0.27Ga0.73Asキャリア供給層 5 n−In0.49Ga0.51Pエッチングストッパ層 6 n−Al0.15Ga0.85As層 7 GaAsキャップ層 8 SiO2 からなる絶縁膜 9 ソース電極 10 ドレイン電極 11 ゲート電極 12 GaAs非ドープ層1 semi-insulating GaAs substrate 2 undoped GaAs buffer layer 3 undoped Al 0.27 Ga 0.73 As spacer layer 4 n-Al 0.27 Ga 0.73 As carrier supply layer 5 n-In 0.49 Ga 0.51 P etching stopper layer 6 n-Al 0.15 Ga 0.85 As layer 7 GaAs cap layer 8 Insulating film made of SiO 2 9 Source electrode 10 Drain electrode 11 Gate electrode 12 GaAs undoped layer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 GaAs基板上に少なくとも動作層とキ
ャップ層を有する電界効果トランジスタであって、前記
キャップ層の直下にn型のIn0.49Ga0.51P層とn型
のAlx Ga1-x As層とを順次設けたことを特徴とす
る電界効果トランジスタ。
1. A field-effect transistor having at least an operating layer and a cap layer on a GaAs substrate, wherein an n-type In 0.49 Ga 0.51 P layer and an n-type Al x Ga 1-x As are provided immediately below the cap layer. A field effect transistor characterized in that layers are sequentially provided.
【請求項2】 ゲート電極をn型のIn0.49Ga0.51
層上に形成した請求項1記載の電界効果トランジスタ。
2. The gate electrode is an n-type In 0.49 Ga 0.51 P
The field effect transistor according to claim 1, which is formed on a layer.
【請求項3】 n型のIn0.49Ga0.51P層の直下に非
ドープのGaAs層を形成し、この非ドープのGaAs
層上にゲート電極を形成した請求項1記載の電界効果ト
ランジスタ。
3. An undoped GaAs layer is formed immediately below an n-type In 0.49 Ga 0.51 P layer, and the undoped GaAs layer is formed.
The field effect transistor according to claim 1, wherein a gate electrode is formed on the layer.
【請求項4】 GaAs基板上に少なくとも、動作層
と、n型のIn0.49Ga0.51P層と、n型のAlx Ga
1-x As層と、高濃度のn型のGaAsからなるキャッ
プ層とを順次形成する工程と、 ゲートを形成するための絶縁膜からなるマスクを用い
て、湿式エッチングにより前記高濃度のn型のGaAs
層とn型のAlx Ga1-x As層とを前記n型のIn
0.49Ga0.51P層に対して選択的に除去する工程と、 前記エッチングにより露出されたn型のIn0.49Ga
0.51P層上にゲート電極を形成する工程とを含む電界効
果トランジスタの製造方法。
4. A GaAs substrate, at least an operating layer, an n-type In 0.49 Ga 0.51 P layer, and an n-type Al x Ga layer on a GaAs substrate.
The step of sequentially forming a 1-x As layer and a cap layer made of high-concentration n-type GaAs, and using the mask made of an insulating film for forming a gate, the high-concentration n-type layer is formed by wet etching. GaAs
The n-type Al x Ga 1 -x As layer and the n-type In
A step of selectively removing the 0.49 Ga 0.51 P layer and the n-type In 0.49 Ga exposed by the etching.
Forming a gate electrode on the 0.51 P layer.
【請求項5】 GaAs基板上に少なくとも、動作層
と、非ドープのGaAs層と、n型のIn0.49Ga0.51
P層と、n型のAlx Ga1-x As層と、高濃度のn型
のGaAs層からなるキャップ層とを順次形成する工程
と、 ゲートを形成するための絶縁膜からなるマスクを用い
て、第1の湿式エッチングにより前記高濃度のn型のG
aAs層とn型のAlx Ga1-x As層とを前記n型の
In0.49Ga0.51P層に対して選択的に除去する工程
と、 第2の湿式エッチングにより前記n型のIn0.49Ga
0.51P層を前記非ドープのGaAs層に対して選択的に
除去する工程と、前記第2の湿式エッチングにより露出
された非ドープのGaAs上にゲート電極を形成する工
程とを含む電界効果トランジスタの製造方法。
5. A GaAs substrate, at least an operating layer, an undoped GaAs layer, and an n-type In 0.49 Ga 0.51.
A step of sequentially forming a P layer, an n-type Al x Ga 1-x As layer, and a cap layer made of a high-concentration n-type GaAs layer, and using a mask made of an insulating film for forming a gate Then, by the first wet etching, the high-concentration n-type G
a step of selectively removing the aAs layer and the n-type Al x Ga 1-x As layer with respect to the n-type In 0.49 Ga 0.51 P layer; and the n-type In 0.49 Ga by a second wet etching.
A field effect transistor comprising: selectively removing a 0.51 P layer with respect to the undoped GaAs layer; and forming a gate electrode on the undoped GaAs exposed by the second wet etching. Production method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090649A (en) * 1997-01-23 2000-07-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Heterojunction field effect transistor and method of fabricating the same
US6144049A (en) * 1997-02-05 2000-11-07 Nec Corporation Field effect transistor
US6144048A (en) * 1998-01-13 2000-11-07 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Heterojunction field effect transistor and method of fabricating the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090649A (en) * 1997-01-23 2000-07-18 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Heterojunction field effect transistor and method of fabricating the same
US6144049A (en) * 1997-02-05 2000-11-07 Nec Corporation Field effect transistor
US6448119B1 (en) 1997-02-05 2002-09-10 Nec Corporation Field effect transistor and method of fabricating the same
US6144048A (en) * 1998-01-13 2000-11-07 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Heterojunction field effect transistor and method of fabricating the same

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