JPH07106525A - Field-effect transistor and compound semiconductor integrated circuit - Google Patents

Field-effect transistor and compound semiconductor integrated circuit

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JPH07106525A
JPH07106525A JP24658593A JP24658593A JPH07106525A JP H07106525 A JPH07106525 A JP H07106525A JP 24658593 A JP24658593 A JP 24658593A JP 24658593 A JP24658593 A JP 24658593A JP H07106525 A JPH07106525 A JP H07106525A
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JP
Japan
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layer
effect transistor
undoped
field effect
concentration
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Application number
JP24658593A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kagaya
修 加賀谷
Yoshihisa Oishi
喜久 大石
Hidetoshi Matsumoto
秀俊 松本
浩幸 ▲高▼澤
Hiroyuki Takazawa
Keiichi Kitamura
圭一 北村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a field-effect transistor and an integrated circuit appropriate in ultrahigh speed operations, capable of reducing parasitic resistance of a diode and a diode area. CONSTITUTION:In a compound semiconductor integrated circuit, a high concentration n type GaAs layer 6 is provided in a source and a drain of a field-effect transistor, and an undoped GaAs layer 7 and a second gate electrode 10 are provided thereon.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超高速性を有する電界効
果トランジスタ(FET)を用いた化合物半導体集積回
路にかかり、特にその高速性を高めるのに好適なFET
およびダイオードを持つ化合物半導体集積回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compound semiconductor integrated circuit using a field effect transistor (FET) having an ultrahigh speed, and an FET particularly suitable for enhancing the high speed.
And a compound semiconductor integrated circuit having a diode.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のFETを用いた化合物半導体集積
回路は、たとえばアイイーイーイージャーナル オブ
ソリッドステート サーキッツ(IEEE JOURNAL OF SOLI
D−STATE CIRCUITS, VOL. 27, NO. 10, pp. 1342−134
5)において論じられている。その化合物半導体集積回路
はダイオード,FETおよび抵抗素子から構成されてい
る。
2. Description of the Related Art A conventional compound semiconductor integrated circuit using FETs is disclosed in, for example, IE Journal
Solid State Circuits (IEEE JOURNAL OF SOLI
D-STATE CIRCUITS, VOL. 27, NO. 10, pp. 1342-134
5). The compound semiconductor integrated circuit is composed of a diode, a FET and a resistance element.

【0003】図3に示すように、この従来例ではFET
としてInGaAsチャネル33を持つ二次元電子ガス
電界効果トランジスタ(2DEG FET)を用いることにより、
10Gbps光伝送システムに使用することを目的とす
る超高速集積回路を実現していた。ここで使用している
ダイオードはFETと同一構造のものであり、FETの
ゲートとソース間(またはソースドレインの両方)の二
端子を用いたショットキーダイオードを用いていた。図
3において、31は半絶縁性GaAs基板、32はAl
GaAsヘテロバッファを含んだアンドープバッファ
層、33はアンドープInGaAsチャネル層、34は
N型AlGaAs電子供給層、35はn型GaAsキャ
ップ層、38はTi/Alからなるリフトオフゲート電
極、39はAuGe/Ni/Auからなるアロイオーミ
ック電極である。
As shown in FIG. 3, in this conventional example, an FET is used.
By using a two-dimensional electron gas field effect transistor (2DEG FET) having an InGaAs channel 33 as
It has realized an ultrahigh-speed integrated circuit intended for use in a 10 Gbps optical transmission system. The diode used here has the same structure as the FET, and a Schottky diode using two terminals between the gate and source (or both source and drain) of the FET was used. In FIG. 3, 31 is a semi-insulating GaAs substrate and 32 is Al.
Undoped buffer layer including GaAs hetero buffer, 33 undoped InGaAs channel layer, 34 N-type AlGaAs electron supply layer, 35 n-type GaAs cap layer, 38 lift-off gate electrode made of Ti / Al, 39 AuGe / Ni / Au is an alloy ohmic electrode.

【0004】このようにダイオードにFETと同一の構
造を用いることは、現在の化合物半導体FET集積回路
で一般的に用いられている方法である。
Using the same structure as the FET in the diode is a method generally used in the present compound semiconductor FET integrated circuit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図4に示すようにダイ
オードはソースフォロア回路中にレベルシフト用として
多数使用されている。われわれの検討によるとこのよう
なソースフォロアの帯域はソースフォロアの各ノードに
付加される容量と、ダイオードの寄生抵抗によって制限
されてしまい、IC自体の帯域を劣化させる問題がある
ことが明らかになった。
As shown in FIG. 4, many diodes are used for level shifting in a source follower circuit. According to our study, the band of such a source follower is limited by the capacitance added to each node of the source follower and the parasitic resistance of the diode, and it becomes clear that the band of the IC itself is deteriorated. It was

【0006】化合物半導体FETをダイオードとして用
いた場合、FETのソース抵抗Rsおよびドレイン抵抗
Rdがダイオードの寄生抵抗となる。FETのソース抵
抗は一般にゲート幅10μmあたり35ないし70Ω程
度が実現されている。FETを高性能にする意味でもソ
ース抵抗を低減する要求があるが、従来の技術では寄生
抵抗をそれ以下に低減することは困難であった。
When the compound semiconductor FET is used as a diode, the source resistance Rs and drain resistance Rd of the FET become parasitic resistance of the diode. The source resistance of the FET is generally about 35 to 70 Ω per 10 μm gate width. Although there is a demand to reduce the source resistance in order to improve the performance of the FET, it has been difficult to reduce the parasitic resistance to less than that by the conventional technique.

【0007】一方ダイオードの寄生抵抗を小さくする方
法にはゲート幅を広げる方法もあるが、この場合にはダ
イオード面積の増加により寄生容量が増加するため帯域
はほとんど改善できなかった。
On the other hand, there is a method of widening the gate width as a method of reducing the parasitic resistance of the diode, but in this case, the parasitic capacitance increases due to the increase of the diode area, and therefore the band cannot be improved.

【0008】従来例のようにFETをダイオードとして
用いる方法ではICの帯域をこれ以上向上することが困
難であり、さらに高速なICが実現できないという問題
があった。
The method using the FET as a diode as in the conventional example has a problem that it is difficult to further improve the band of the IC, and a higher speed IC cannot be realized.

【0009】本発明の目的は、ダイオードの寄生抵抗を
低減し、かつダイオード面積を縮小できる電界効果トラ
ンジスタ構造を提案し、超高速動作に最適な化合物半導
体集積回路を提供することにある。
It is an object of the present invention to propose a field effect transistor structure capable of reducing the parasitic resistance of a diode and reducing the diode area, and to provide a compound semiconductor integrated circuit most suitable for ultra-high speed operation.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、FETのソースおよびドレインに高濃度不純物層を
形成し、その高濃度不純物層の上にアンドープ半導体層
を形成し、そのアンドープ半導体層の上部にダイオード
のアノードとなる第二のゲート電極を形成した。
To achieve the above object, a high-concentration impurity layer is formed on a source and a drain of an FET, an undoped semiconductor layer is formed on the high-concentration impurity layer, and the undoped semiconductor layer is formed. A second gate electrode, which will be the anode of the diode, was formed on top of the.

【0011】[0011]

【作用】高濃度不純物層をショットキーダイオードのカ
ソードにすることにより、ダイオードの寄生抵抗のうち
半導体層内における直列抵抗を非常に小さくでき、特に
高濃度不純物層の膜厚を厚くすることにより直列抵抗を
従来に比べ1桁以下に低減できる。
By using the high-concentration impurity layer as the cathode of the Schottky diode, the series resistance in the semiconductor layer of the parasitic resistance of the diode can be made extremely small, and in particular by increasing the film thickness of the high-concentration impurity layer, the series resistance can be increased. The resistance can be reduced to one digit or less as compared with the conventional one.

【0012】アンドープ半導体層を高濃度不純物層の上
部に形成することにより、第二のゲート電極と半導体層
間にトンネル電流成分が少ない良好なショットキー接合
を形成することができる。発明者らの実験によると理想
因子n=1.1 の良好なダイオードが得られる。
By forming the undoped semiconductor layer on the high-concentration impurity layer, a good Schottky junction with a small tunnel current component can be formed between the second gate electrode and the semiconductor layer. According to the experiments by the inventors, a good diode having an ideality factor n = 1.1 can be obtained.

【0013】さらにFETのドレインまたはソースの高
濃度不純物層の上にダイオードを形成することによりダ
イオードの面積を縮小できる。
Further, the area of the diode can be reduced by forming the diode on the high concentration impurity layer of the drain or the source of the FET.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例1を図1,図2および
図4によって説明する。図1はHIGFET(Heterostructure
Insulated-Gate FET)と呼ばれるタイプのFETとダイ
オードの断面構造図である。図2は図1のHIGFET
を用いたソースフォロア回路を上方からみたレイアウト
図、図4はソースフォロア回路の回路図である。
Embodiment 1 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 4. Figure 1 shows HIGFET (Heterostructure
It is a cross-sectional structural diagram of a type of FET called Insulated-Gate FET) and a diode. FIG. 2 shows the HIGFET of FIG.
FIG. 4 is a layout diagram of a source follower circuit using the above, and FIG. 4 is a circuit diagram of the source follower circuit.

【0015】まずFETの製造工程を説明する。図1に
おいて半絶縁性GaAs基板1上にMBE(電子線エピ
タキシャル)法によってアンドープGaAsバッファ層
2,p型GaAs層3,n型InGaAs能動層4,ア
ンドープAlGaAs層5を連続的に順次成長する。こ
こで各層の厚さおよび不純物濃度は表1に示すとおりで
ある。n型InyGa1−yAs能動層4の組成比yは
0.2 ,アンドープAlxGa1−xAs層5の組成比
xは0.3とした。
First, the manufacturing process of the FET will be described. In FIG. 1, an undoped GaAs buffer layer 2, a p-type GaAs layer 3, an n-type InGaAs active layer 4, and an undoped AlGaAs layer 5 are successively grown on a semi-insulating GaAs substrate 1 by MBE (electron beam epitaxial) method. Here, the thickness and impurity concentration of each layer are as shown in Table 1. The composition ratio y of the n-type InyGa1-yAs active layer 4 was 0.2, and the composition ratio x of the undoped AlxGa1-xAs layer 5 was 0.3.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】また表1に示した層はMOCVD(有機金
属化学気相成長)法によって形成しても良い。その場合
にはp型GaAs層3の不純物には炭素を用いるのが好
適である。
The layers shown in Table 1 may be formed by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. In that case, it is preferable to use carbon as an impurity of the p-type GaAs layer 3.

【0018】次にウエットエッチにより素子分離を行っ
た後、厚さ600nmのWSi(タングステンシリサイ
ド)を被着,加工して耐熱性ゲート電極8を形成する。
この後、ソース−ゲート間の抵抗を小さくするために、
耐熱性ゲート電極8をマスクとしてSiイオンを注入し
ても良い。その場合のイオン注入条件は、加速エネルギ
50keV,ドーズ量1E14/cm2 であり、熱処理に
より活性化させる。
After element isolation by wet etching, 600 nm thick WSi (tungsten silicide) is deposited and processed to form a heat resistant gate electrode 8.
After that, in order to reduce the resistance between the source and the gate,
Si ions may be implanted using the heat resistant gate electrode 8 as a mask. In this case, the ion implantation conditions are an acceleration energy of 50 keV and a dose amount of 1E14 / cm 2, which is activated by heat treatment.

【0019】次にSiON膜を堆積,加工した後これを
マスクとして用い、FETのソース,ドレイン部の半導
体表面を70nmの深さまで削り、表出したp型GaA
s層3の上にMOCVD(有機金属化学気相成長)法に
よって高濃度n型GaAs層6およびアンドープGaA
s層7を連続的に成長する。このときの結晶成長はSi
ON膜をマスクとし、ソース,ドレイン部に選択的に成
長する。高濃度n型GaAs層6はSiまたはSeを4
E18/cm3 の濃度でドープした厚さ320nmのGa
Asからなり、アンドープGaAs層7は厚さは50n
mのGaAsからなる。成長時の温度は通常680℃で
あり、原料ガスにはトリメチルガリウムおよびアルシン
を用いる。
Next, after depositing and processing a SiON film, using this as a mask, the semiconductor surface of the source and drain parts of the FET is ground to a depth of 70 nm and exposed p-type GaA.
A high concentration n-type GaAs layer 6 and undoped GaA are formed on the s layer 3 by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).
The s layer 7 is continuously grown. The crystal growth at this time is Si
The ON film is used as a mask to selectively grow on the source and drain portions. The high-concentration n-type GaAs layer 6 is made of Si or Se.
E18 / cm 3 at a concentration of doped thickness 320nm Ga
The undoped GaAs layer 7 is made of As and has a thickness of 50 n.
m of GaAs. The temperature during growth is usually 680 ° C., and trimethylgallium and arsine are used as source gases.

【0020】次にAuGe/W/Ni/Auからなるオ
ーミック電極9をアンドープGaAs層7の上にリフトオ
フ法により形成し、400℃で合金化する。これにより
半導体層内に深さ約140nmまでアロイ領域19が広
がるため、オーミック電極9と高濃度n型GaAs層6
との電気的接続を良好にできる。次に、Mo/Pt/A
uからなる第二のゲート電極10をアンドープGaAs
層7の上にリフトオフ法により形成する。
Next, an ohmic electrode 9 made of AuGe / W / Ni / Au is formed on the undoped GaAs layer 7 by the lift-off method, and alloyed at 400.degree. As a result, the alloy region 19 extends to a depth of about 140 nm in the semiconductor layer, so that the ohmic electrode 9 and the high-concentration n-type GaAs layer 6 are formed.
Good electrical connection with. Next, Mo / Pt / A
The second gate electrode 10 made of u is formed of undoped GaAs.
It is formed on the layer 7 by a lift-off method.

【0021】その後、Mo/Au/Moからなる低抵抗
金属11を耐熱性ゲート電極8の上に形成し、これらの
電極の上に配線を行って、集積回路が完成する。
After that, a low resistance metal 11 composed of Mo / Au / Mo is formed on the heat resistant gate electrodes 8 and wiring is performed on these electrodes to complete the integrated circuit.

【0022】図2に本実施例による電界効果トランジス
タをソースフォロア回路に適用した場合のレイアウト例
を示す。図中破線A−A′における断面図が図1に相当
する。このようにレイアウトすることにより、図4に示
すソースフォロア回路が実現できる。
FIG. 2 shows a layout example when the field effect transistor according to this embodiment is applied to a source follower circuit. The cross-sectional view taken along the broken line AA 'in the figure corresponds to FIG. By arranging in this way, the source follower circuit shown in FIG. 4 can be realized.

【0023】本実施例1によれば、ダイオードの寄生抵
抗はゲート幅10μmあたり15Ω程度に低減できる。
これはFETと同一構造のダイオードを用いた場合に5
0Ω程度であったのに比べると、寄生抵抗は約30%に
なる。つまり本実施例によれば従来に比べゲート幅30
%のダイオードで同一の寄生抵抗が得られ、素子面積を
著しく縮小できる。また、FETとダイオードの電極を
共通にしたことにより、ダイオード面積はさらに約1/
2程度になり、かつFET−ダイオード間の配線による
寄生容量は0となる。これらにより寄生容量が低減で
き、ソースフォロアの帯域を従来に比べ改善できる。
According to the first embodiment, the parasitic resistance of the diode can be reduced to about 15Ω per 10 μm gate width.
This is 5 when the diode with the same structure as the FET is used.
Compared with about 0Ω, the parasitic resistance becomes about 30%. That is, according to this embodiment, the gate width is 30
%, The same parasitic resistance can be obtained, and the element area can be significantly reduced. In addition, by making the electrodes of the FET and the diode common, the diode area is further reduced to about 1 /
It becomes about 2, and the parasitic capacitance due to the wiring between the FET and the diode becomes zero. By these, parasitic capacitance can be reduced and the band of the source follower can be improved as compared with the conventional case.

【0024】なお実施例1において第二のゲート電極1
0をMo/Pt/Auとしたが、そのゲート金属は通常
用いられているTi/Pt/Auや、耐熱製ゲート金属
であるWSiなどを用いても良い。
In the first embodiment, the second gate electrode 1
Although 0 is set to Mo / Pt / Au, the gate metal may be Ti / Pt / Au which is usually used, WSi which is a heat-resistant gate metal, or the like.

【0025】また、実施例1において第二のゲート電極
をMo/Au/Moとし、低抵抗金属11と同時に形成
しても良い。この場合には集積回路を製造する工程が短
縮できる。
In the first embodiment, the second gate electrode may be Mo / Au / Mo and may be formed simultaneously with the low resistance metal 11. In this case, the process of manufacturing the integrated circuit can be shortened.

【0026】次に本発明の実施例2を図5によって説明
する。図5はHIGFETとダイオードの断面構造図で
ある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional structural diagram of a HIGFET and a diode.

【0027】まず、FETの製造工程を説明する。図5
において半絶縁性InP基板41上にMBE(電子線エ
ピタキシャル)法によってアンドープInAlAsバッ
ファ層42,p型InGaAs層43,n型InGaA
s能動層44,アンドープInAlAs層45を連続的
に順次成長する。ここで各層の厚さおよび不純物濃度は
表2に示すとおりである。ここでp型InyGa1−y
As層43およびn型InyGa1−yAs能動層44
の組成比yは0.53 とし、アンドープInzAl1−
zAsバッファ層42およびアンドープInzAl1−
zAs層45の組成比zは0.52 とし、それぞれ半絶
縁性InP基板41に格子整合させた。
First, the manufacturing process of the FET will be described. Figure 5
At the semi-insulating InP substrate 41, an undoped InAlAs buffer layer 42, a p-type InGaAs layer 43, and an n-type InGaA are formed on the semi-insulating InP substrate 41 by the MBE (electron beam epitaxial) method.
The s active layer 44 and the undoped InAlAs layer 45 are continuously and sequentially grown. Here, the thickness and impurity concentration of each layer are as shown in Table 2. Here, p-type InyGa1-y
As layer 43 and n-type InyGa1-yAs active layer 44
The composition ratio y of 0.5 is 0.53, and undoped InzAl1-
zAs buffer layer 42 and undoped InzAl1-
The composition ratio z of the zAs layer 45 was 0.52, and the zAs layers 45 were lattice-matched to the semi-insulating InP substrate 41.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】また表2に示した層はMOCVD(有機金
属化学気相成長)法によって形成しても良い。その場合
にはp型InGaAs層43の不純物には炭素を用いる
のが好適である。
The layers shown in Table 2 may be formed by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. In that case, it is preferable to use carbon as an impurity of the p-type InGaAs layer 43.

【0030】次にウエットエッチにより素子分離を行っ
た後、厚さ600nmのWSi(タングステンシリサイ
ド)を被着,加工して耐熱性ゲート電極8を形成する。
Next, after element isolation is performed by wet etching, WSi (tungsten silicide) having a thickness of 600 nm is deposited and processed to form a heat resistant gate electrode 8.

【0031】次にSiON膜を堆積,加工した後これを
マスクとして用い、FETのソース,ドレイン部の半導
体表面を60nmの深さまで削り、表出したp型InG
aAs層43の上にMOCVD(有機金属化学気相成長)
法によって高濃度n型InGaAs層46およびアンドープI
nAlAs層47を連続的に成長する。このときの結晶
成長はSiON膜をマスクとし、ソース,ドレイン部に
選択的に成長する。高濃度n型InGaAs層46はS
iまたはSeを4E18/cm3 の濃度でドープした厚さ
320nmのInyGa1−yAs(y=0.53)から
なり、アンドープInAlAs層47は厚さは50nm
のInzAl1−zAs(z=0.52)からなる。
Next, after depositing and processing a SiON film, using this as a mask, the semiconductor surface of the source and drain parts of the FET is ground to a depth of 60 nm and exposed p-type InG.
MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) on the aAs layer 43
High concentration n-type InGaAs layer 46 and undoped I
The nAlAs layer 47 is continuously grown. The crystal growth at this time is selectively grown on the source and drain portions using the SiON film as a mask. The high-concentration n-type InGaAs layer 46 is S
The undoped InAlAs layer 47 is made of InyGa1-yAs (y = 0.53) with a thickness of 320 nm doped with i or Se at a concentration of 4E18 / cm 3 , and the thickness of the undoped InAlAs layer 47 is 50 nm.
InzAl1-zAs (z = 0.52).

【0032】次にSiON膜を堆積し、アンドープIn
AlAs層47の上に一部窓を開け、これをマスクとし
てアンドープInAlAs層47をエッチング工程によ
り除去し、表出した高濃度n型InGaAs層46の上
にノンアロイオーミック電極49を形成する。ノンアロ
イオーミック電極49にはたとえばTi/Pt/Auを
用いる。次にMo/Pt/Auからなる第二のゲート電
極10をアンドープInAlAs層47上にリフトオフ
法により形成する。
Next, a SiON film is deposited and undoped In
A window is partially opened on the AlAs layer 47, the undoped InAlAs layer 47 is removed by an etching process using this as a mask, and a non-alloy ohmic electrode 49 is formed on the exposed high concentration n-type InGaAs layer 46. For the non-alloy ohmic electrode 49, for example, Ti / Pt / Au is used. Next, the second gate electrode 10 made of Mo / Pt / Au is formed on the undoped InAlAs layer 47 by the lift-off method.

【0033】その後、Mo/Au/Moからなる低抵抗
金属11を耐熱性ゲート電極8の上に形成し、これらの
電極の上に配線を行って、集積回路が完成する。
After that, a low resistance metal 11 composed of Mo / Au / Mo is formed on the heat resistant gate electrodes 8 and wiring is performed on these electrodes to complete the integrated circuit.

【0034】なお実施例2において第二のゲート電極1
0をTi/Pt/Auとし、ノンアロイオーミック電極
49と同時に形成しても良い。この場合には集積回路を
製造する工程が短縮できる。
In the second embodiment, the second gate electrode 1
0 may be Ti / Pt / Au and may be formed simultaneously with the non-alloy ohmic electrode 49. In this case, the process of manufacturing the integrated circuit can be shortened.

【0035】本実施例2によればダイオードのカソード
電極であるノンアロイオーミック電極49と高濃度n型
InGaAs層46との間の接触抵抗を低減でき、実施
例1に比べダイオードの寄生抵抗をさらに低減できる。
よってダイオードの面積を縮小し、ソースフォロア回路
に使用した場合の帯域を著しく改善できる。
According to the second embodiment, the contact resistance between the non-alloy ohmic electrode 49 which is the cathode electrode of the diode and the high-concentration n-type InGaAs layer 46 can be reduced, and the parasitic resistance of the diode can be further increased as compared with the first embodiment. It can be reduced.
Therefore, the area of the diode can be reduced, and the band when used in the source follower circuit can be remarkably improved.

【0036】次に本発明の実施例3を図6によって説明
する。図6はFETとダイオードの断面構造図である。
実施例1との違いはFETとダイオードを分離し、ダイ
オードのカソード電極59をアンドープGaAs層7上
に設けた点である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional structure diagram of the FET and the diode.
The difference from the first embodiment is that the FET and the diode are separated and the cathode electrode 59 of the diode is provided on the undoped GaAs layer 7.

【0037】本実施例によれば、高濃度n型GaAs層
6をFETのソース−ドレインとダイオードのカソード
部に同一プロセスで形成することができ、最小限のプロ
セスの増加により高性能FETと寄生抵抗の小さいダイ
オードを同一基板上に形成することができる。
According to this embodiment, the high-concentration n-type GaAs layer 6 can be formed in the source-drain of the FET and the cathode portion of the diode in the same process. A diode with low resistance can be formed on the same substrate.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、ダイオードの寄生抵抗
を低減し、かつダイオード面積を縮小でき、超高速動作
に最適な電界効果トランジスタおよび集積回路を提供す
ることができる。
According to the present invention, it is possible to provide a field effect transistor and an integrated circuit which can reduce the parasitic resistance of a diode and can reduce the diode area, and which is optimum for ultra-high speed operation.

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

【図1】本発明の実施例1の電界効果トランジスタおよ
びダイオードの断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a field effect transistor and a diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1のソースフォロア回路を上方
からみたレイアウト図。
FIG. 2 is a layout diagram of the source follower circuit according to the first embodiment of the present invention viewed from above.

【図3】従来の電界効果トランジスタおよびダイオード
の断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional field effect transistor and diode.

【図4】ソースフォロア回路を説明する回路図。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a source follower circuit.

【図5】本発明の実施例2の電界効果トランジスタおよ
びダイオードの断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a field effect transistor and a diode according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例3の電界効果トランジスタおよ
びダイオードの断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a field effect transistor and a diode according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半絶縁性GaAs基板、2…アンドープGaAsバ
ッファ層、3…p型GaAs層、4…n型InGaAs
能動層、5…アンドープAlGaAs層、6…高濃度n
型GaAs層、7…アンドープGaAs層、8…耐熱性
ゲート電極、9…オーミック電極、10…第二のゲート
電極、11…低抵抗金属。
1 ... Semi-insulating GaAs substrate, 2 ... Undoped GaAs buffer layer, 3 ... P-type GaAs layer, 4 ... N-type InGaAs
Active layer, 5 ... Undoped AlGaAs layer, 6 ... High concentration n
Type GaAs layer, 7 ... undoped GaAs layer, 8 ... heat resistant gate electrode, 9 ... ohmic electrode, 10 ... second gate electrode, 11 ... low resistance metal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼澤 浩幸 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 北村 圭一 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor ▲ Taka ▼ Hiroyuki Sawa 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Keiichi Kitamura 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Stocks Central Research Laboratory of Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化合物半導体基板表面に形成された能動層
と、前記能動層に対し電界を印加できる位置に形成した
第一のゲート電極と、該能動層の両側に形成した高濃度
不純物層と、前記高濃度不純物層の上部に形成したソー
ス電極およびドレイン電極から構成される電界効果トラ
ンジスタにおいて、前記高濃度不純物層の上部にアンド
ープ半導体層と第二のゲート電極を設けたことを特徴と
する電界効果トランジスタ。
1. An active layer formed on the surface of a compound semiconductor substrate, a first gate electrode formed at a position where an electric field can be applied to the active layer, and high-concentration impurity layers formed on both sides of the active layer. A field effect transistor comprising a source electrode and a drain electrode formed on the high-concentration impurity layer, wherein an undoped semiconductor layer and a second gate electrode are provided on the high-concentration impurity layer. Field effect transistor.
【請求項2】請求項1において、前記高濃度半導体層と
して不純物濃度1E18/cm3 以上のn型GaAs層を
用い、前記アンドープ半導体層としてアンソドープGa
As層を用いた電界効果トランジスタ。
2. An n-type GaAs layer having an impurity concentration of 1E18 / cm 3 or more is used as the high-concentration semiconductor layer, and an undoped Ga is used as the undoped semiconductor layer.
A field effect transistor using an As layer.
【請求項3】請求項1において、前記高濃度半導体層と
して不純物濃度1E18/cm3 以上のn型InGaAs
層を用い、前記アンドープ半導体層としてアンドープIn
AlAs層を用いた電界効果トランジスタ。
3. The n-type InGaAs having an impurity concentration of 1E18 / cm 3 or more as the high-concentration semiconductor layer according to claim 1.
Layer, and using undoped In as the undoped semiconductor layer
Field effect transistor using AlAs layer.
【請求項4】電界効果トランジスタとレベルシフトダイ
オードから成るソースフォロア回路を含む集積回路にお
いて、請求項1,2または3に記載の電界効果トランジ
スタを有し、前記第二のゲート電極を前記ソースフォロ
ア回路のレベルシフトダイオードのアノード電極として
用いた化合物半導体集積回路。
4. An integrated circuit including a source follower circuit composed of a field effect transistor and a level shift diode, comprising the field effect transistor according to claim 1, 2, or 3, wherein the second gate electrode is the source follower circuit. A compound semiconductor integrated circuit used as an anode electrode of a level shift diode of a circuit.
【請求項5】化合物半導体基板表面に形成された能動層
と、前記能動層に対し電界を印加できる位置に形成した
第一のゲート電極と、前記能動層の両側に形成した高濃
度不純物層と、前記高濃度不純物層の上部に形成したソ
ース電極およびドレイン電極から構成される電界効果ト
ランジスタにおいて、前記高濃度不純物層と前記ソース
および前記ドレイン電極との間にアンドープ半導体層を
設け、前記高濃度半導体層として不純物濃度1E18/
cm3 以上のn型GaAs層を用い、前記アンドープ半導
体層としてアンドープGaAs層を用いた電界効果トラ
ンジスタ。
5. An active layer formed on the surface of a compound semiconductor substrate, a first gate electrode formed at a position where an electric field can be applied to the active layer, and high-concentration impurity layers formed on both sides of the active layer. In a field effect transistor including a source electrode and a drain electrode formed on the high-concentration impurity layer, an undoped semiconductor layer is provided between the high-concentration impurity layer and the source and drain electrodes. Impurity concentration of 1E18 / as semiconductor layer
A field effect transistor using an n-type GaAs layer of cm 3 or more and an undoped GaAs layer as the undoped semiconductor layer.
【請求項6】請求項1,2,3または5において、前記
高濃度不純物層と前記アンドープ半導体層の形成に選択
成長法を用いた電界効果トランジスタの製造方法。
6. The method for manufacturing a field effect transistor according to claim 1, 2, 3 or 5, wherein a selective growth method is used for forming the high concentration impurity layer and the undoped semiconductor layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533027A (en) * 2000-04-27 2003-11-05 モトローラ・インコーポレイテッド Temperature compensated single power supply HFET
JP2007520884A (en) * 2004-01-23 2007-07-26 インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレーション Group III nitride current control device and manufacturing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003533027A (en) * 2000-04-27 2003-11-05 モトローラ・インコーポレイテッド Temperature compensated single power supply HFET
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