JPH08162685A - 誘電体ベーストランジスタ - Google Patents
誘電体ベーストランジスタInfo
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- JPH08162685A JPH08162685A JP6301730A JP30173094A JPH08162685A JP H08162685 A JPH08162685 A JP H08162685A JP 6301730 A JP6301730 A JP 6301730A JP 30173094 A JP30173094 A JP 30173094A JP H08162685 A JPH08162685 A JP H08162685A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電体ベーストランジスタに関し、高誘電率
ベース層への電子の注入効率を向上させて、所期の誘電
体ベーストランジスタの駆動特性を得る。 【構成】 低誘電率中間層４，５と高誘電率ベース層１
との間、或いは、低誘電率中間層４，５とエミッタ電極
８及びコレクタ電極９との間の少なくとも一方に導電性
中間層２，３，６，７を介在させる。
ベース層への電子の注入効率を向上させて、所期の誘電
体ベーストランジスタの駆動特性を得る。 【構成】 低誘電率中間層４，５と高誘電率ベース層１
との間、或いは、低誘電率中間層４，５とエミッタ電極
８及びコレクタ電極９との間の少なくとも一方に導電性
中間層２，３，６，７を介在させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体ベーストランジス
タに関するものであり、特に、高誘電体ベース層と低誘
電体中間層との界面特性、或いは、電極と低誘電率中間
層との界面特性を改善した誘電体ベーストランジスタに
関するものである。
タに関するものであり、特に、高誘電体ベース層と低誘
電体中間層との界面特性、或いは、電極と低誘電率中間
層との界面特性を改善した誘電体ベーストランジスタに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在のエレクトロニクスの中心的存在と
してシリコンデバイスが多種多様な分野に用いられてい
るが、シリコンデバイスでは実現が困難な新たな分野の
開拓も行われており、そのような新たなエレクトロニク
ス分野としては、酸化物超伝導体をはじめとして、メモ
リ機能を有する強誘電体、或いは、ディスプレイ用透明
材料等の様々な機能性酸化物を用いた分野が注目されて
いる。
してシリコンデバイスが多種多様な分野に用いられてい
るが、シリコンデバイスでは実現が困難な新たな分野の
開拓も行われており、そのような新たなエレクトロニク
ス分野としては、酸化物超伝導体をはじめとして、メモ
リ機能を有する強誘電体、或いは、ディスプレイ用透明
材料等の様々な機能性酸化物を用いた分野が注目されて
いる。
【０００３】この内の一つとして、図６に示す、ベース
層に誘電体を用いた誘電体ベーストランジスタがあり、
この誘電体ベーストランジスタの利点は、電極として超
伝導体を用いているので、超伝導体ストリップラインを
有するデバイスとの相性が良いこと、或いは、超伝導体
電極を除いて他の部分を全て透明にできるので、可視光
が照射されても吸収が生ぜず、光吸収に基づくトランジ
スタの誤動作が生じないという点が挙げられ、液晶表示
装置用トランジスタとしての用途も有望なものである。
層に誘電体を用いた誘電体ベーストランジスタがあり、
この誘電体ベーストランジスタの利点は、電極として超
伝導体を用いているので、超伝導体ストリップラインを
有するデバイスとの相性が良いこと、或いは、超伝導体
電極を除いて他の部分を全て透明にできるので、可視光
が照射されても吸収が生ぜず、光吸収に基づくトランジ
スタの誤動作が生じないという点が挙げられ、液晶表示
装置用トランジスタとしての用途も有望なものである。
【０００４】図６（ａ）参照 この、従来の誘電体ベーストランジスタは、ＳｒＴｉＯ
3 の様な高誘電率物質を高誘電率ベース層３６として、
この上に、ベース電位を制御するための低誘電率物質か
らなる低誘電率中間層３７，３８を介してＮｂ等の超伝
導体からなるエミッタ電極３９、及び、コレクタ電極４
０を設けていた。なお、高誘電率ベース層の裏面にＡｇ
等のベース電極４１を設ける。
3 の様な高誘電率物質を高誘電率ベース層３６として、
この上に、ベース電位を制御するための低誘電率物質か
らなる低誘電率中間層３７，３８を介してＮｂ等の超伝
導体からなるエミッタ電極３９、及び、コレクタ電極４
０を設けていた。なお、高誘電率ベース層の裏面にＡｇ
等のベース電極４１を設ける。
【０００５】図６（ｂ）参照 図６（ｂ）は、この様な従来の誘電体ベーストランジス
タの伝導帯側のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを示す
もので、エミッタ電極３９からの電子は、低誘電率中間
層３７をトンネルして高誘電率ベース層３６に注入され
る。この場合、ベースに印加された電圧は、Ｄ＝εＥ
（Ｄ：電束密度、ε：誘電率、Ｅ：電界）の関係に基づ
いて、誘電率の小さな低誘電率中間層３７にほとんど印
加されることになり、ベース電圧の印加によるベース電
位の制御性が高まるものである。
タの伝導帯側のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを示す
もので、エミッタ電極３９からの電子は、低誘電率中間
層３７をトンネルして高誘電率ベース層３６に注入され
る。この場合、ベースに印加された電圧は、Ｄ＝εＥ
（Ｄ：電束密度、ε：誘電率、Ｅ：電界）の関係に基づ
いて、誘電率の小さな低誘電率中間層３７にほとんど印
加されることになり、ベース電圧の印加によるベース電
位の制御性が高まるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
誘電体ベーストランジスタにおいては、図６（ｂ）の破
線の円内に示すように、高誘電率ベース層３６と低誘電
率中間層３７，３８との界面、及び、低誘電率中間層３
７，３８とエミッタ電極３９及びコレクタ電極４０との
界面に電気的バリア４２，４３が形成されやすく、電子
の注入効率が低下して、誘電体ベーストランジスタの動
作特性が期待したほど向上しないという問題があった。
誘電体ベーストランジスタにおいては、図６（ｂ）の破
線の円内に示すように、高誘電率ベース層３６と低誘電
率中間層３７，３８との界面、及び、低誘電率中間層３
７，３８とエミッタ電極３９及びコレクタ電極４０との
界面に電気的バリア４２，４３が形成されやすく、電子
の注入効率が低下して、誘電体ベーストランジスタの動
作特性が期待したほど向上しないという問題があった。
【０００７】したがって、本発明は、高誘電率ベース層
への電子の注入効率を向上させて、所期の誘電体ベース
トランジスタの駆動特性を得ることを目的とする。
への電子の注入効率を向上させて、所期の誘電体ベース
トランジスタの駆動特性を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理的
構成の説明図であり、図１（ａ）を参照して本発明にお
ける課題を解決するための手段を説明する。 図１（ａ）参照 本発明は、低誘電率中間層４，５を有する誘電体ベース
トランジスタにおいて、低誘電率中間層４，５と高誘電
率ベース層１との間、或いは、低誘電率中間層４，５と
エミッタ電極８及びコレクタ電極９との間の少なくとも
一方に導電性中間層２，３，６，７を介在させたことを
特徴とする。なお、１０はベース電極である。
構成の説明図であり、図１（ａ）を参照して本発明にお
ける課題を解決するための手段を説明する。 図１（ａ）参照 本発明は、低誘電率中間層４，５を有する誘電体ベース
トランジスタにおいて、低誘電率中間層４，５と高誘電
率ベース層１との間、或いは、低誘電率中間層４，５と
エミッタ電極８及びコレクタ電極９との間の少なくとも
一方に導電性中間層２，３，６，７を介在させたことを
特徴とする。なお、１０はベース電極である。
【０００９】
【作用】図１（ｂ）は、本発明の誘電体ベーストランジ
スタの伝導帯側のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを示
すもので、図１（ｂ）を参照して本発明の作用を説明す
る。 図１（ｂ）参照 低誘電率中間層４，５と高誘電率ベース層１との間、及
び、低誘電率中間層４，５とエミッタ電極８及びコレク
タ電極９との間の少なくとも一方に導電性中間層２，
３，６，７を介在させることによって、エネルギーバン
ド構造が緩やかになるので、低誘電率中間層４，５と高
誘電率ベース層１との間、或いは、低誘電率中間層４，
５とエミッタ電極８及びコレクタ電極９との間に電気的
バリアが形成されず、電子がスムーズに高誘電率ベース
層１に注入されるようになる。
スタの伝導帯側のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを示
すもので、図１（ｂ）を参照して本発明の作用を説明す
る。 図１（ｂ）参照 低誘電率中間層４，５と高誘電率ベース層１との間、及
び、低誘電率中間層４，５とエミッタ電極８及びコレク
タ電極９との間の少なくとも一方に導電性中間層２，
３，６，７を介在させることによって、エネルギーバン
ド構造が緩やかになるので、低誘電率中間層４，５と高
誘電率ベース層１との間、或いは、低誘電率中間層４，
５とエミッタ電極８及びコレクタ電極９との間に電気的
バリアが形成されず、電子がスムーズに高誘電率ベース
層１に注入されるようになる。
【００１０】
【実施例】図２は、レーザ・アブレーション（ｌａｓｅ
ｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）法によって導電性中間層を形成
する本発明の第１の実施例の説明図であり、図２を参照
して第１の実施例の製造工程を説明する。
ｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）法によって導電性中間層を形成
する本発明の第１の実施例の説明図であり、図２を参照
して第１の実施例の製造工程を説明する。
【００１１】なお、レーザ・アブレーション法とは、堆
積装置の外部から紫外線レーザをターゲットに照射し
て、所定の組成の層を堆積させる方法であり、本願発明
における導電性中間層を構成するために好適な材料は高
融点の酸化物であるため、通常の抵抗加熱や電子ビーム
照射等の手段では形成できないので、導電性中間層の堆
積のためには、酸化性雰囲気にした堆積装置の外部から
紫外線レーザをターゲットに照射しながら堆積すること
が必要となる。
積装置の外部から紫外線レーザをターゲットに照射し
て、所定の組成の層を堆積させる方法であり、本願発明
における導電性中間層を構成するために好適な材料は高
融点の酸化物であるため、通常の抵抗加熱や電子ビーム
照射等の手段では形成できないので、導電性中間層の堆
積のためには、酸化性雰囲気にした堆積装置の外部から
紫外線レーザをターゲットに照射しながら堆積すること
が必要となる。
【００１２】図２（ａ）参照 先ず、厚さ４００μｍの（１１０）面のＳｒＴｉＯ3 ベ
ース層１１上に、Ｎｂが０．１ｗｔ％ドープされた厚さ
１００Åのｎ型の（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層１２、厚さ１
００ÅのＩｎ2 Ｏ3 層１３、厚さ１００ÅのＰＢＣＯ
（ＰｒＢａ2 Ｃｕ 3 Ｏ7-x ）層１４、及び、厚さ１５０
０ÅのＹＢＣＯ（ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x ）層１５を連続
的にレーザ・アブレーション法によって堆積させる。ま
た、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１の裏面にもＹＢＣＯ層か
らなるベース電極１６を堆積させる。
ース層１１上に、Ｎｂが０．１ｗｔ％ドープされた厚さ
１００Åのｎ型の（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層１２、厚さ１
００ÅのＩｎ2 Ｏ3 層１３、厚さ１００ÅのＰＢＣＯ
（ＰｒＢａ2 Ｃｕ 3 Ｏ7-x ）層１４、及び、厚さ１５０
０ÅのＹＢＣＯ（ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x ）層１５を連続
的にレーザ・アブレーション法によって堆積させる。ま
た、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１の裏面にもＹＢＣＯ層か
らなるベース電極１６を堆積させる。
【００１３】なお、この場合の層厚は、上記の数値に限
られるものではなく、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層１２、Ｉ
ｎ2 Ｏ3 層１３、及び、ＰＢＣＯ層１４は５０〜３００
Åの範囲であれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１００
０〜２０００Åの範囲であれば良い。さらに、（ＮｂＳ
ｒ）ＴｉＯ3 層１２のＮｂ含有量は０．０５ｗｔ％〜
０．５ｗｔ％の範囲であれば良い。また、ＳｒＴｉＯ3
ベース層１１の誘電率は約１００００であり、Ｉｎ2 Ｏ
3層１３の誘電率は約２０である。
られるものではなく、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層１２、Ｉ
ｎ2 Ｏ3 層１３、及び、ＰＢＣＯ層１４は５０〜３００
Åの範囲であれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１００
０〜２０００Åの範囲であれば良い。さらに、（ＮｂＳ
ｒ）ＴｉＯ3 層１２のＮｂ含有量は０．０５ｗｔ％〜
０．５ｗｔ％の範囲であれば良い。また、ＳｒＴｉＯ3
ベース層１１の誘電率は約１００００であり、Ｉｎ2 Ｏ
3層１３の誘電率は約２０である。
【００１４】図２（ｂ）参照 次いで、エミッタとコレクタとを形成するために、エッ
チングによりＹＢＣＯ層乃至（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層を
選択的に除去して、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層
１７、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８、ＰＢＣＯ導電性
中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０、及
び、コレクタ電極２１を形成して、誘電体ベーストラン
ジスタが完成する。
チングによりＹＢＣＯ層乃至（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層を
選択的に除去して、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層
１７、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８、ＰＢＣＯ導電性
中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０、及
び、コレクタ電極２１を形成して、誘電体ベーストラン
ジスタが完成する。
【００１５】この場合、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１とＩ
ｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８との間に、バリアハイトの
低い（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層１７を設けたこ
とにより、界面に電子の注入を阻止する電気的バリアが
形成されることはない。また、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間
層１８とＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０及びコレ
クタ電極２１との間にもＹＢＣＯ層との接触抵抗に優れ
たＰＢＣＯ導電性中間層１９を設けたことにより、界面
に電子の注入を阻止する電気的バリアが形成されること
はない。したがって、電子の注入効率が高くなるので、
電流容量が大きく、且つ、相互コンダクタンスの大きな
誘電体ベーストランジスタを得ることができる。
ｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８との間に、バリアハイトの
低い（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層１７を設けたこ
とにより、界面に電子の注入を阻止する電気的バリアが
形成されることはない。また、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間
層１８とＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０及びコレ
クタ電極２１との間にもＹＢＣＯ層との接触抵抗に優れ
たＰＢＣＯ導電性中間層１９を設けたことにより、界面
に電子の注入を阻止する電気的バリアが形成されること
はない。したがって、電子の注入効率が高くなるので、
電流容量が大きく、且つ、相互コンダクタンスの大きな
誘電体ベーストランジスタを得ることができる。
【００１６】次に、図３を参照して、イオン注入により
導電性中間層を形成する本発明の第２の実施例の製造工
程を説明する。 図３（ａ）参照 先ず、厚さ４００μｍの（１１０）面のＳｒＴｉＯ3 ベ
ース層１１上に設けたフォトレジストマスク２２をマス
クとしてＮｂイオン２３を０．１ｗｔ％程度のドープ量
になるようにイオン注入して、深さ１００Åのｎ型のＮ
ｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性中間層２４を選択的に形成
する。なお、この場合のＮｂドープ量は０．０５ｗｔ％
〜０．５ｗｔ％の範囲であれば良く、ＮｂドープＳｒＴ
ｉＯ3 導電性中間層２４の深さも５０〜３００Åの範囲
であれば良い。
導電性中間層を形成する本発明の第２の実施例の製造工
程を説明する。 図３（ａ）参照 先ず、厚さ４００μｍの（１１０）面のＳｒＴｉＯ3 ベ
ース層１１上に設けたフォトレジストマスク２２をマス
クとしてＮｂイオン２３を０．１ｗｔ％程度のドープ量
になるようにイオン注入して、深さ１００Åのｎ型のＮ
ｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性中間層２４を選択的に形成
する。なお、この場合のＮｂドープ量は０．０５ｗｔ％
〜０．５ｗｔ％の範囲であれば良く、ＮｂドープＳｒＴ
ｉＯ3 導電性中間層２４の深さも５０〜３００Åの範囲
であれば良い。
【００１７】図３（ｂ）参照 次いで、フォトレジストマスクを除去したのち、厚さ１
００ÅのＩｎ2 Ｏ3 層１３、厚さ１００ÅのＰＢＣＯ層
１４、及び、厚さ１５００ÅのＹＢＣＯ層１５を連続的
にレーザ・アブレーション法によって堆積させる。ま
た、ＳｒＴｉＯ3ベース層１１の裏面にもＹＢＣＯ層か
らなるベース電極１６を堆積させる。なお、この場合の
層厚も、上記の数値に限られるものではなく、Ｉｎ2 Ｏ
3 層１３及びＰＢＣＯ層１４は５０〜３００Åの範囲で
あれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１０００〜２００
０Åの範囲であれば良い。
００ÅのＩｎ2 Ｏ3 層１３、厚さ１００ÅのＰＢＣＯ層
１４、及び、厚さ１５００ÅのＹＢＣＯ層１５を連続的
にレーザ・アブレーション法によって堆積させる。ま
た、ＳｒＴｉＯ3ベース層１１の裏面にもＹＢＣＯ層か
らなるベース電極１６を堆積させる。なお、この場合の
層厚も、上記の数値に限られるものではなく、Ｉｎ2 Ｏ
3 層１３及びＰＢＣＯ層１４は５０〜３００Åの範囲で
あれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１０００〜２００
０Åの範囲であれば良い。
【００１８】図３（ｃ）参照 次いで、エミッタとコレクタとを形成するために、エッ
チングによりＮｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性中間層２４
の間のＹＢＣＯ層乃至Ｉｎ2 Ｏ3 層を選択的に除去し
て、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８、ＰＢＣＯ導電性中
間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０、及
び、コレクタ電極２１を形成して、誘電体ベーストラン
ジスタが完成する。
チングによりＮｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性中間層２４
の間のＹＢＣＯ層乃至Ｉｎ2 Ｏ3 層を選択的に除去し
て、Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層１８、ＰＢＣＯ導電性中
間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２０、及
び、コレクタ電極２１を形成して、誘電体ベーストラン
ジスタが完成する。
【００１９】この場合のＮｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性
中間層２４は、結晶組成的には、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3
と同等であり、また、その作用も、第１の実施例の（Ｎ
ｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層１７の作用と同様であ
る。なお、この場合、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１側に導
電性中間層を形成するためにＮｂをイオン注入している
が、Ｎｂの代わりにＬａイオンをイオン注入して０．０
５ｗｔ％〜０．５ｗｔ％のＬａを含有するＬａドープＳ
ｒＴｉＯ3 導電性中間層としても良い。
中間層２４は、結晶組成的には、（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3
と同等であり、また、その作用も、第１の実施例の（Ｎ
ｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層１７の作用と同様であ
る。なお、この場合、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１側に導
電性中間層を形成するためにＮｂをイオン注入している
が、Ｎｂの代わりにＬａイオンをイオン注入して０．０
５ｗｔ％〜０．５ｗｔ％のＬａを含有するＬａドープＳ
ｒＴｉＯ3 導電性中間層としても良い。
【００２０】また、この第２の実施例においては、高誘
電率ベース層表面に導電性を高める元素をイオン注入し
て導電性中間層を形成しているので、導電性中間層の性
質を高誘電率ベース層の性質と近似したものにすること
ができ、電気的バリアが形成されることがなくなる。
電率ベース層表面に導電性を高める元素をイオン注入し
て導電性中間層を形成しているので、導電性中間層の性
質を高誘電率ベース層の性質と近似したものにすること
ができ、電気的バリアが形成されることがなくなる。
【００２１】次に、図４を参照して、固相拡散により導
電性中間層を形成する本発明の第３の実施例の製造工程
を説明する。 図４（ａ）参照 先ず、厚さ４００μｍの（１００）面のＳｒＴｉＯ3 ベ
ース層１１上に、厚さ１００ÅのＬａＴｉＯ3 層２５、
厚さ１００ÅのＰＢＣＯ層１４、及び、厚さ１５００Å
のＹＢＣＯ層１５を連続的にレーザ・アブレーション法
によって堆積させる。また、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１
の裏面にもＹＢＣＯ層からなるベース電極１６を堆積さ
せる。
電性中間層を形成する本発明の第３の実施例の製造工程
を説明する。 図４（ａ）参照 先ず、厚さ４００μｍの（１００）面のＳｒＴｉＯ3 ベ
ース層１１上に、厚さ１００ÅのＬａＴｉＯ3 層２５、
厚さ１００ÅのＰＢＣＯ層１４、及び、厚さ１５００Å
のＹＢＣＯ層１５を連続的にレーザ・アブレーション法
によって堆積させる。また、ＳｒＴｉＯ3 ベース層１１
の裏面にもＹＢＣＯ層からなるベース電極１６を堆積さ
せる。
【００２２】なお、ＬａＴｉＯ3 層（誘電率は約２０）
を用いる場合には、結晶構造の関係から（１００）面の
ＳｒＴｉＯ3 ベース層を用いるものであり、また、この
場合の層厚も、上記の数値に限られるものではなく、Ｌ
ａＴｉＯ3 層２５及びＰＢＣＯ層１４は５０〜３００Å
の範囲であれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１０００
〜２０００Åの範囲であれば良い。
を用いる場合には、結晶構造の関係から（１００）面の
ＳｒＴｉＯ3 ベース層を用いるものであり、また、この
場合の層厚も、上記の数値に限られるものではなく、Ｌ
ａＴｉＯ3 層２５及びＰＢＣＯ層１４は５０〜３００Å
の範囲であれば良く、また、ＹＢＣＯ層１５は１０００
〜２０００Åの範囲であれば良い。
【００２３】図４（ｂ）参照 次いで、１０-5Ｔｏｒｒ以下の真空中で、９００℃の基
板温度で１時間熱処理することによって、ＬａＴｉＯ3
層２５中のＬａをＳｒＴｉＯ3 ベース層１１側に固相拡
散させて深さ１００Åのｎ型の（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層
２６を形成する。この場合の拡散は、ＳｒＴｉＯ3 ベー
ス層１１中のＳｒもＬａＴｉＯ3 層２５中に固相拡散す
る相互拡散現象である。
板温度で１時間熱処理することによって、ＬａＴｉＯ3
層２５中のＬａをＳｒＴｉＯ3 ベース層１１側に固相拡
散させて深さ１００Åのｎ型の（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層
２６を形成する。この場合の拡散は、ＳｒＴｉＯ3 ベー
ス層１１中のＳｒもＬａＴｉＯ3 層２５中に固相拡散す
る相互拡散現象である。
【００２４】なお、この場合の熱処理条件も、上記の数
値条件に限られるものでなく、基板温度は８００〜１０
００℃の範囲であれば良く、処理時間は１５分〜２時間
の範囲であれば良く、また、（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６の深さは５０〜３００Åの範囲であれば良い。
値条件に限られるものでなく、基板温度は８００〜１０
００℃の範囲であれば良く、処理時間は１５分〜２時間
の範囲であれば良く、また、（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６の深さは５０〜３００Åの範囲であれば良い。
【００２５】図４（ｃ）参照 次いで、エミッタとコレクタとを形成するために、エッ
チングによりＹＢＣＯ層乃至（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６を選択的に除去して、（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3層導電性
中間層２７、ＬａＴｉＯ3 低誘電率中間層２８、ＰＢＣ
Ｏ導電性中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極
２０及びコレクタ電極２１を形成して、誘電体ベースト
ランジスタが完成する。
チングによりＹＢＣＯ層乃至（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６を選択的に除去して、（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3層導電性
中間層２７、ＬａＴｉＯ3 低誘電率中間層２８、ＰＢＣ
Ｏ導電性中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極
２０及びコレクタ電極２１を形成して、誘電体ベースト
ランジスタが完成する。
【００２６】この場合の（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中
間層２７の作用も、第１の実施例の（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ
3 導電性中間層１７の作用と同様である。なお、この場
合、熱処理によって導電性の（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６を形成したのち、パターニングによって（ＬａＳｒ）
ＴｉＯ3 導電性中間層２７を形成しているが、ＬａＴｉ
Ｏ3 層２５乃至ＹＢＣＯ層１５の堆積後に、パターニン
グによってＬａＴｉＯ3 低誘電率中間層２８、ＰＢＣＯ
導電性中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２
０及びコレクタ電極２１を形成し、次いで、熱処理を施
すことによって（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層２７
を選択的に形成しても良い。
間層２７の作用も、第１の実施例の（ＮｂＳｒ）ＴｉＯ
3 導電性中間層１７の作用と同様である。なお、この場
合、熱処理によって導電性の（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層２
６を形成したのち、パターニングによって（ＬａＳｒ）
ＴｉＯ3 導電性中間層２７を形成しているが、ＬａＴｉ
Ｏ3 層２５乃至ＹＢＣＯ層１５の堆積後に、パターニン
グによってＬａＴｉＯ3 低誘電率中間層２８、ＰＢＣＯ
導電性中間層１９、ＹＢＣＯ層からなるエミッタ電極２
０及びコレクタ電極２１を形成し、次いで、熱処理を施
すことによって（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層２７
を選択的に形成しても良い。
【００２７】また、この第３の実施例においては、低誘
電率中間層の構成元素を高誘電率ベース層に固相拡散す
ることによって導電性中間層を形成しているので、低誘
電率中間層と高誘電率ベース層との中間的性質を有する
導電性の中間層が形成することができる。したがって、
低誘電率中間層と高誘電率ベース層との両方に良好な電
気的コンタクトを形成できるので、電気的バリアが形成
されることがなくなり、且つ、導電性中間層の堆積工程
を省略することができるので、堆積装置のターゲット機
構を簡素化することができる。
電率中間層の構成元素を高誘電率ベース層に固相拡散す
ることによって導電性中間層を形成しているので、低誘
電率中間層と高誘電率ベース層との中間的性質を有する
導電性の中間層が形成することができる。したがって、
低誘電率中間層と高誘電率ベース層との両方に良好な電
気的コンタクトを形成できるので、電気的バリアが形成
されることがなくなり、且つ、導電性中間層の堆積工程
を省略することができるので、堆積装置のターゲット機
構を簡素化することができる。
【００２８】なお、上記各実施例においては、低誘電率
中間層と高誘電率ベース層との間、及び、低誘電率中間
層とエミッタ電極及びコレクタ電極との間の両方に導電
性中間層を介在させているが、図５に示すように何方か
一方の界面側のみに設けても良いものである。
中間層と高誘電率ベース層との間、及び、低誘電率中間
層とエミッタ電極及びコレクタ電極との間の両方に導電
性中間層を介在させているが、図５に示すように何方か
一方の界面側のみに設けても良いものである。
【００２９】図５参照 即ち、図５（ａ）に示すように、低誘電率中間層３１と
高誘電率ベース層２９との間にのみ導電性中間層３０を
介在させても良いし、或いは、図５（ｂ）に示すよう
に、低誘電率中間層３１とエミッタ電極３２及びコレク
タ電極３３との間にのみ導電性中間層３５を介在させて
も良い。なお、３４はベース電極である。前者の場合に
は、低誘電率中間層３１と高誘電率ベース層２９との間
に電気的バリア〔図６（ｂ）の４２〕が形成されること
を防止することができ、後者の場合には低誘電率中間層
３１とエミッタ電極３２及びコレクタ電極３３との間に
電気的バリア〔図６（ｂ）の４３〕が形成されることを
防止することができる。
高誘電率ベース層２９との間にのみ導電性中間層３０を
介在させても良いし、或いは、図５（ｂ）に示すよう
に、低誘電率中間層３１とエミッタ電極３２及びコレク
タ電極３３との間にのみ導電性中間層３５を介在させて
も良い。なお、３４はベース電極である。前者の場合に
は、低誘電率中間層３１と高誘電率ベース層２９との間
に電気的バリア〔図６（ｂ）の４２〕が形成されること
を防止することができ、後者の場合には低誘電率中間層
３１とエミッタ電極３２及びコレクタ電極３３との間に
電気的バリア〔図６（ｂ）の４３〕が形成されることを
防止することができる。
【００３０】また、本発明は上記実施例に記載されてい
る組成に限られるものではなく、例えば、高誘電率ベー
ス層は（ＢａＳｒ）ＴｉＯ3 で構成しても良く、また、
低誘電率中間層としては、ＳｎＯ2 を用いても良く、Ｓ
ｎＯ2 を用いる場合には、（１００）面を主面とするＳ
ｒＴｉＯ3 ベース層を用いる。
る組成に限られるものではなく、例えば、高誘電率ベー
ス層は（ＢａＳｒ）ＴｉＯ3 で構成しても良く、また、
低誘電率中間層としては、ＳｎＯ2 を用いても良く、Ｓ
ｎＯ2 を用いる場合には、（１００）面を主面とするＳ
ｒＴｉＯ3 ベース層を用いる。
【００３１】また、エミッタ電極及びコレクタ電極とし
ては、ＹＢＣＯ以外にＡｇ、Ｎｂ、Ａｕ、或いは、ＩＴ
Ｏを用いても良く、また、ベース電極としては、ＹＢＣ
Ｏ以外にＡｇを用いても良い。
ては、ＹＢＣＯ以外にＡｇ、Ｎｂ、Ａｕ、或いは、ＩＴ
Ｏを用いても良く、また、ベース電極としては、ＹＢＣ
Ｏ以外にＡｇを用いても良い。
【００３２】また、ベース電極は、便宜上高誘電率ベー
ス層の裏面に設けているが、高誘電率ベース層の表面側
に設けても良いものであり、さらに、上記実施例におい
ては、高誘電率ベース層として厚さ４００μｍのＳｒＴ
ｉＯ3 基板を用いているが、素子動作の観点からは、原
理的には高誘電率ベース層は薄い方が望ましいので、サ
ファイア等の誘電体基板上に薄いＳｒＴｉＯ3 層を堆積
させても良いものである。
ス層の裏面に設けているが、高誘電率ベース層の表面側
に設けても良いものであり、さらに、上記実施例におい
ては、高誘電率ベース層として厚さ４００μｍのＳｒＴ
ｉＯ3 基板を用いているが、素子動作の観点からは、原
理的には高誘電率ベース層は薄い方が望ましいので、サ
ファイア等の誘電体基板上に薄いＳｒＴｉＯ3 層を堆積
させても良いものである。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、低誘電率中間層と高誘
電率ベース層との間、或いは、低誘電率中間層とエミッ
タ電極及びコレクタ電極との間の少なくとも一方に導電
性中間層を介在させたので、ベースへの電子の注入効率
が向上し、大きな電流容量を有し、且つ、大きな相互コ
ンダクタンスを有する誘電体ベーストランジスタを実現
することができる。
電率ベース層との間、或いは、低誘電率中間層とエミッ
タ電極及びコレクタ電極との間の少なくとも一方に導電
性中間層を介在させたので、ベースへの電子の注入効率
が向上し、大きな電流容量を有し、且つ、大きな相互コ
ンダクタンスを有する誘電体ベーストランジスタを実現
することができる。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図４】本発明の第３の実施例の説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の説明図である。
【図６】従来の誘電体ベーストランジスタの説明図であ
る。
る。
１ 高誘電率ベース層 ２ 導電性中間層 ３ 導電性中間層 ４ 低誘電率中間層 ５ 低誘電率中間層 ６ 導電性中間層 ７ 導電性中間層 ８ エミッタ電極 ９ コレクタ電極 １０ ベース電極 １１ ＳｒＴｉＯ3 ベース層 １２ （ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 層 １３ Ｉｎ2 Ｏ3 層 １４ ＰＢＣＯ層 １５ ＹＢＣＯ層 １６ ベース電極 １７ （ＮｂＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層 １８ Ｉｎ2 Ｏ3 低誘電率中間層 １９ ＰＢＣＯ導電性中間層 ２０ エミッタ電極 ２１ コレクタ電極 ２２ フォトレジストマスク ２３ Ｎｂイオン ２４ ＮｂドープＳｒＴｉＯ3 導電性中間層 ２５ ＬａＴｉＯ3 層 ２６ （ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 層 ２７ （ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 導電性中間層 ２８ ＬａＴｉＯ3 低誘電率中間層 ２９ 高誘電率ベース層 ３０ 導電性中間層 ３１ 低誘電率中間層 ３２ エミッタ電極 ３３ コレクタ電極 ３４ ベース電極 ３５ 導電性中間層 ３６ 高誘電率ベース層 ３７ 低誘電率中間層 ３８ 低誘電率中間層 ３９ エミッタ電極 ４０ コレクタ電極 ４１ ベース電極 ４２ 電気的バリア ４３ 電気的バリア
Claims (4)
- 【請求項１】 低誘電率中間層とエミッタ電極及びコレ
クタ電極との間、或いは、前記低誘電率中間層と高誘電
率ベース層との間の少なくとも一方に導電性中間層を介
在させたことを特徴とする誘電体ベーストランジスタ。 - 【請求項２】 上記高誘電率ベース層がＳｒＴｉＯ3 か
らなり、また、上記低誘電率中間層としてＩｎ2 Ｏ3 、
ＬａＴｉＯ3 、及び、ＳｎＯ2 の内の一つを用いたこと
を特徴とする請求項１記載の誘電体ベーストランジス
タ。 - 【請求項３】 上記低誘電率中間層と高誘電率ベース層
との間に設ける上記導電性中間層として、（ＮｂＳｒ）
ＴｉＯ3 及び（ＬａＳｒ）ＴｉＯ3 の内の一つを用いた
ことを特徴とする請求項１または２記載の誘電体ベース
トランジスタ。 - 【請求項４】 上記低誘電率中間層と上記エミッタ電極
及び上記コレクタ電極との間に設ける上記導電性中間層
として、ＰｒＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x を用いたことを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の誘電体ベ
ーストランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301730A JPH08162685A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 誘電体ベーストランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6301730A JPH08162685A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 誘電体ベーストランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08162685A true JPH08162685A (ja) | 1996-06-21 |
Family
ID=17900474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6301730A Withdrawn JPH08162685A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 誘電体ベーストランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08162685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100847848B1 (ko) * | 2007-02-26 | 2008-07-23 | 삼성전기주식회사 | 이종접합 바이폴라 트랜지스터 및 그 제조방법 |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP6301730A patent/JPH08162685A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100847848B1 (ko) * | 2007-02-26 | 2008-07-23 | 삼성전기주식회사 | 이종접합 바이폴라 트랜지스터 및 그 제조방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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