JPH09260643A - 高電子移動度トランジスタ - Google Patents
高電子移動度トランジスタInfo
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- JPH09260643A JPH09260643A JP7064496A JP7064496A JPH09260643A JP H09260643 A JPH09260643 A JP H09260643A JP 7064496 A JP7064496 A JP 7064496A JP 7064496 A JP7064496 A JP 7064496A JP H09260643 A JPH09260643 A JP H09260643A
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャリア供給層上に設けるゲート電極金属と
キャリア供給層のＧａＩｎＰの界面制御が困難であり、
界面でのショットキー接合特性がＨＥＭＴのデバイス特
性悪影響を及ぼし、デバイス特性を低下させている。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にバッフ
ァ層１０２、チャネル層１０３（アンドープＩｎＧａＡ
ｓ層）、スペーサ層１０４を順次積層し、このスペーサ
層１０４上にキャリア供給層（ｎ型ＧａＩｎＰ層）１０
５を設け、更に界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層
１０６及びコンタクト層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７を順
次積層してウェハを形成する。ｎ型Ａｌ0.22Ｉｎ0.49Ｐ
層１０６によって、ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給
層に対するショットキー接合特性の劣化が阻止され、Ｇ
ａＩｎＰ系材料を用いたデバイスの特性改善が可能にな
る。
キャリア供給層のＧａＩｎＰの界面制御が困難であり、
界面でのショットキー接合特性がＨＥＭＴのデバイス特
性悪影響を及ぼし、デバイス特性を低下させている。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上にバッフ
ァ層１０２、チャネル層１０３（アンドープＩｎＧａＡ
ｓ層）、スペーサ層１０４を順次積層し、このスペーサ
層１０４上にキャリア供給層（ｎ型ＧａＩｎＰ層）１０
５を設け、更に界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層
１０６及びコンタクト層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７を順
次積層してウェハを形成する。ｎ型Ａｌ0.22Ｉｎ0.49Ｐ
層１０６によって、ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給
層に対するショットキー接合特性の劣化が阻止され、Ｇ
ａＩｎＰ系材料を用いたデバイスの特性改善が可能にな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高電子移動度トラ
ンジスタ（ＨＥＭＴ）に係り、特に、ＧａＩｎＰ系の高
電子移動度トランジスタに関するものである。
ンジスタ（ＨＥＭＴ）に係り、特に、ＧａＩｎＰ系の高
電子移動度トランジスタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Tra
nsistor)は、高速性、低消費電力のスイッチング特性等
を備え、例えば、マイクロ波領域における増幅器として
用いるのに適している。図３は従来のＧａＩｎＰ（ガリ
ウム・インジウム・リン）系ＨＥＭＴにおけるウェハ構
造を示す断面図である。なお、以下において、“ｕｎ
−”は“アンドープ”を意味し、“ｎ−”は“ｎ型”を
意味する。
nsistor)は、高速性、低消費電力のスイッチング特性等
を備え、例えば、マイクロ波領域における増幅器として
用いるのに適している。図３は従来のＧａＩｎＰ（ガリ
ウム・インジウム・リン）系ＨＥＭＴにおけるウェハ構
造を示す断面図である。なお、以下において、“ｕｎ
−”は“アンドープ”を意味し、“ｎ−”は“ｎ型”を
意味する。
【０００３】半絶縁性ＧａＡｓ基板２０１上には、バッ
ファ層（ｕｎ−ＧａＡｓ層）２０２、チャネル層（ｕｎ
−ＩｎＧａＡｓ層）２０３、スペーサ層（ｕｎ−Ｇａ
0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）２０４、キャリア供給層（ｎ型Ｇａ
0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）２０５、及びコンタクト層（ｎ型Ｇ
ａＡｓ層）２０６が順次積層状態に形成されている。こ
のような構造のウェハに対し、コンタクト層２０６を選
択的に除去し、ゲート電極を設け、更に、コンタクト層
２０６の表面にソース電極及びドレイン電極を設けれ
ば、ＨＥＭＴが完成する。
ファ層（ｕｎ−ＧａＡｓ層）２０２、チャネル層（ｕｎ
−ＩｎＧａＡｓ層）２０３、スペーサ層（ｕｎ−Ｇａ
0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）２０４、キャリア供給層（ｎ型Ｇａ
0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）２０５、及びコンタクト層（ｎ型Ｇ
ａＡｓ層）２０６が順次積層状態に形成されている。こ
のような構造のウェハに対し、コンタクト層２０６を選
択的に除去し、ゲート電極を設け、更に、コンタクト層
２０６の表面にソース電極及びドレイン電極を設けれ
ば、ＨＥＭＴが完成する。
【０００４】従来のＨＥＭＴにおいては、キャリア供給
層として、通常、インジウム組成が０．５１〜０．５２
のガリウム・インジウム・リン（ＧａＩｎＰ）系が使用
される。ＧａＩｎＰ系ＨＥＭＴが開発される以前は、キ
ャリア供給層としてＡｌ（アルミ）組成が０．２〜０．
３（Ａｌ0.2 〜Ａｌ0.3 ）のＡｌＧａＡｓ（アルミニウ
ム・ガリウム・砒素）系が使用されていた。しかし、こ
のＡｌＧａＡｓ系は電気的に活性な欠陥を多く含むとい
う欠点がある。このため、最近ではＧａＩｎＰ系が注目
されている。
層として、通常、インジウム組成が０．５１〜０．５２
のガリウム・インジウム・リン（ＧａＩｎＰ）系が使用
される。ＧａＩｎＰ系ＨＥＭＴが開発される以前は、キ
ャリア供給層としてＡｌ（アルミ）組成が０．２〜０．
３（Ａｌ0.2 〜Ａｌ0.3 ）のＡｌＧａＡｓ（アルミニウ
ム・ガリウム・砒素）系が使用されていた。しかし、こ
のＡｌＧａＡｓ系は電気的に活性な欠陥を多く含むとい
う欠点がある。このため、最近ではＧａＩｎＰ系が注目
されている。
【０００５】図４は従来のＡｌＧａＡｓ系ＨＥＭＴにお
けるウェハ構造を示す断面図である。図４においては、
図３に用いた構成と同一であるものには同一引用数字を
用いたので、以下においては重複する説明を省略する。
バッファ層（ｕｎ−ＧａＡｓ層）２０２上には、チャネ
ル層（ｕｎ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8 Ａｓ層）２０７（例え
ば、１３ｎｍ厚）が設けられ、このチャネル層２０７上
にスペーサ層（ｕｎ−Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ａｓ層）２０８
（例えば、２ｎｍ厚）が設けられている。このスペーサ
層２０８上に、キャリア供給層（ｎ−Ａｌ 0.28Ｇａ0.72
Ａｓ層）２０９（例えば、２２ｎｍ厚）が形成され、こ
の表面にはコンタクト層２０６（ｎ型ＧａＡｓ層）が設
けられている。
けるウェハ構造を示す断面図である。図４においては、
図３に用いた構成と同一であるものには同一引用数字を
用いたので、以下においては重複する説明を省略する。
バッファ層（ｕｎ−ＧａＡｓ層）２０２上には、チャネ
ル層（ｕｎ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8 Ａｓ層）２０７（例え
ば、１３ｎｍ厚）が設けられ、このチャネル層２０７上
にスペーサ層（ｕｎ−Ａｌ0.28Ｇａ0.72Ａｓ層）２０８
（例えば、２ｎｍ厚）が設けられている。このスペーサ
層２０８上に、キャリア供給層（ｎ−Ａｌ 0.28Ｇａ0.72
Ａｓ層）２０９（例えば、２２ｎｍ厚）が形成され、こ
の表面にはコンタクト層２０６（ｎ型ＧａＡｓ層）が設
けられている。
【０００６】この場合も、コンタクト層２０６を選択的
に除去し、ゲート電極を設け、更に、コンタクト層２０
６の表面にソース電極及びドレイン電極を設ければ、Ｈ
ＥＭＴが完成する。
に除去し、ゲート電極を設け、更に、コンタクト層２０
６の表面にソース電極及びドレイン電極を設ければ、Ｈ
ＥＭＴが完成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＧａＩ
ｎＰ系ＨＥＭＴによると、キャリア供給層上に設けるゲ
ート電極金属とキャリア供給層のＧａＩｎＰとの界面制
御に難しさがある。本発明者らの検討によれば、この界
面でのショットキー接合特性は、ＨＥＭＴのデバイス特
性、特に、ゲート耐圧、しきい値電圧等に悪影響を及ぼ
し、デバイス特性を低下させることが判明した。
ｎＰ系ＨＥＭＴによると、キャリア供給層上に設けるゲ
ート電極金属とキャリア供給層のＧａＩｎＰとの界面制
御に難しさがある。本発明者らの検討によれば、この界
面でのショットキー接合特性は、ＨＥＭＴのデバイス特
性、特に、ゲート耐圧、しきい値電圧等に悪影響を及ぼ
し、デバイス特性を低下させることが判明した。
【０００８】そこで本発明は、ＧａＩｎＰ系の材料を用
いながらデバイス特性を改善することのできる高電子移
動度トランジスタを提供することを目的としている。
いながらデバイス特性を改善することのできる高電子移
動度トランジスタを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、ＧａＡｓ基板上に形成したＩｎＧａ
Ａｓによるチャネル層と、前記チャネル層上に形成した
ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給層と、前記キャリア
供給層上に形成した界面制御用ＡｌＧａＡｓ層と、前記
界面制御用ＡｌＧａＡｓ層上に形成したＧａＡｓによる
コンタクト層と、前記コンタクト層の一部を除去して前
記界面制御用ＡｌＧａＡｓ層上に設けたゲート電極と、
前記コンタクト層の表面の所定の位置に設けたソース電
極及びドレイン電極とを備えた高電子移動度トランジス
タによって達成される。
めに、この発明は、ＧａＡｓ基板上に形成したＩｎＧａ
Ａｓによるチャネル層と、前記チャネル層上に形成した
ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給層と、前記キャリア
供給層上に形成した界面制御用ＡｌＧａＡｓ層と、前記
界面制御用ＡｌＧａＡｓ層上に形成したＧａＡｓによる
コンタクト層と、前記コンタクト層の一部を除去して前
記界面制御用ＡｌＧａＡｓ層上に設けたゲート電極と、
前記コンタクト層の表面の所定の位置に設けたソース電
極及びドレイン電極とを備えた高電子移動度トランジス
タによって達成される。
【００１０】この構造によれば、ＡｌＧａＡｓ層がキャ
リア供給層に対する界面制御性を改善するように作用
し、ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給層に対するショ
ットキー接合特性の劣化を阻止する。このＡｌＧａＡｓ
層を設けたことによるエネルギー障壁の問題は、Ａｌの
組成を選ぶことにより解消する。したがって、ＧａＩｎ
Ｐ系の材料を用いながら高電子移動度トランジスタのデ
バイス特性を改善することができる。
リア供給層に対する界面制御性を改善するように作用
し、ｎ型ＧａＩｎＰによるキャリア供給層に対するショ
ットキー接合特性の劣化を阻止する。このＡｌＧａＡｓ
層を設けたことによるエネルギー障壁の問題は、Ａｌの
組成を選ぶことにより解消する。したがって、ＧａＩｎ
Ｐ系の材料を用いながら高電子移動度トランジスタのデ
バイス特性を改善することができる。
【００１１】前記高電子移動度トランジスタにおけるＡ
ｌＧａＡｓ層は、前記キャリア供給層と電子伝導帯の最
低エネルギーが等しくなるようにしている。この構造に
よれば、ＧａＩｎＰとＡｌＧａＡｓを組み合わせたと
き、ヘテロ界面に両者の電子親和力が異なるために生じ
るエネルギー障壁が問題になるが、両者の電子伝導帯の
最低エネルギーを等しくしたことにより、エネルギー障
壁が小さくなり、電流に対する抵抗分を小さくなる結
果、特性の劣化を防止することができる。
ｌＧａＡｓ層は、前記キャリア供給層と電子伝導帯の最
低エネルギーが等しくなるようにしている。この構造に
よれば、ＧａＩｎＰとＡｌＧａＡｓを組み合わせたと
き、ヘテロ界面に両者の電子親和力が異なるために生じ
るエネルギー障壁が問題になるが、両者の電子伝導帯の
最低エネルギーを等しくしたことにより、エネルギー障
壁が小さくなり、電流に対する抵抗分を小さくなる結
果、特性の劣化を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は本発明のＧａＩｎＰ系高
電子移動度トランジスタにおけるウェハ構造を示す断面
図である。半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上には、バッフ
ァ層（アンドープＧａＡｓ層）１０２、チャネル層（ア
ンドープＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層）１０３、スペーサ層
（アンドープＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）１０４、キャリア
供給層（ｎ型Ｇａ0.51Ｉｎ 0.49Ｐ層）１０５、界面制御
用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６、及びコンタクト
層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７が順次積層状態に形成され
ている。このように、本発明は、キャリア供給層１０５
とコンタクト層１０７の間に界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇ
ａ0.78Ａｓ層１０６を設けたところに特徴がある。
て図面を基に説明する。図１は本発明のＧａＩｎＰ系高
電子移動度トランジスタにおけるウェハ構造を示す断面
図である。半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上には、バッフ
ァ層（アンドープＧａＡｓ層）１０２、チャネル層（ア
ンドープＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ層）１０３、スペーサ層
（アンドープＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ層）１０４、キャリア
供給層（ｎ型Ｇａ0.51Ｉｎ 0.49Ｐ層）１０５、界面制御
用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６、及びコンタクト
層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７が順次積層状態に形成され
ている。このように、本発明は、キャリア供給層１０５
とコンタクト層１０７の間に界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇ
ａ0.78Ａｓ層１０６を設けたところに特徴がある。
【００１３】キャリア供給層１０５に用いたＧａＩｎＰ
は、基板のＧａＡｓと格子整合する組成によって成長す
るが、ＧａＡｓと格子整合する材料の１つに、従来より
用いられているＡｌＧａＡｓがある。ｎ型ＡｌＧａＡｓ
には深い準位が存在するため、従来、ＧａＩｎＰに比べ
て劣っていると考えられていたが、本発明では、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓとＧａＩｎＰを組み合わせ、以下のようにＡ
ｌＧａＡｓの欠点を補いつつ、ＧａＩｎＰの表面の問題
を解決している。
は、基板のＧａＡｓと格子整合する組成によって成長す
るが、ＧａＡｓと格子整合する材料の１つに、従来より
用いられているＡｌＧａＡｓがある。ｎ型ＡｌＧａＡｓ
には深い準位が存在するため、従来、ＧａＩｎＰに比べ
て劣っていると考えられていたが、本発明では、ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓとＧａＩｎＰを組み合わせ、以下のようにＡ
ｌＧａＡｓの欠点を補いつつ、ＧａＩｎＰの表面の問題
を解決している。
【００１４】また、ゲート電極を設けるためにコンタク
ト層１０７を選択的に除去する必要があり、これにはド
ライエッチング技術が用いられる。このとき、キャリア
供給層１０５を削ることなくコンタクト層１０７のみを
削るためには、コンタクト層のｎ型ＧａＡｓのエッチン
グ速度を速くし、キャリア供給層のｎ型ＧａＩｎＰをエ
ッチング速度を遅くする必要がある。しかし、本発明で
は、ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ 0.78Ａｓ層１０６が設けられてい
るため、キャリア供給層１０５が保護され、エッチング
条件を緩和することができる。
ト層１０７を選択的に除去する必要があり、これにはド
ライエッチング技術が用いられる。このとき、キャリア
供給層１０５を削ることなくコンタクト層１０７のみを
削るためには、コンタクト層のｎ型ＧａＡｓのエッチン
グ速度を速くし、キャリア供給層のｎ型ＧａＩｎＰをエ
ッチング速度を遅くする必要がある。しかし、本発明で
は、ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ 0.78Ａｓ層１０６が設けられてい
るため、キャリア供給層１０５が保護され、エッチング
条件を緩和することができる。
【００１５】ＧａＩｎＰとＡｌＧａＡｓを組み合わせて
用いる場合、そのヘテロ界面に両者の電子親和力が異な
ることによるエネルギー障壁が発生する。これは電流に
対する抵抗成分になるため、無い方が好ましい。しか
し、この点については、エネルギー障壁を消滅させるた
めにはＡｌ組成を適切に選べば良いことが知られてお
り、問題はない。これに関する文献には、例えば、「Ap
pl.Phys.Lett.65(1994),451 」及び「J.Appl.Phys. 61
(1986),643 」があり、前者には Kwan-Shik Kimらによ
りＡｌＧａＡｓの組成を０．１４にする報告があり、後
者には M.A.RaoらによりＡｌＧａＡｓの組成を０．２７
にする報告がある。また、上記各文献には、ＡｌＧａＡ
ｓとＧａＩｎＰのヘテロ接合において、双方の電子伝導
帯間にポテンシャルエネルギーの跳びが無い方が好まし
い。この問題も上記Ａｌ組成（０．１４及び０．２７）
にすることで解決できることが開示されている。そこで
本発明では、ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の電子
伝導帯の最低エネルギーが、キャリア供給層１０５のそ
れに等しくなるようにしている。
用いる場合、そのヘテロ界面に両者の電子親和力が異な
ることによるエネルギー障壁が発生する。これは電流に
対する抵抗成分になるため、無い方が好ましい。しか
し、この点については、エネルギー障壁を消滅させるた
めにはＡｌ組成を適切に選べば良いことが知られてお
り、問題はない。これに関する文献には、例えば、「Ap
pl.Phys.Lett.65(1994),451 」及び「J.Appl.Phys. 61
(1986),643 」があり、前者には Kwan-Shik Kimらによ
りＡｌＧａＡｓの組成を０．１４にする報告があり、後
者には M.A.RaoらによりＡｌＧａＡｓの組成を０．２７
にする報告がある。また、上記各文献には、ＡｌＧａＡ
ｓとＧａＩｎＰのヘテロ接合において、双方の電子伝導
帯間にポテンシャルエネルギーの跳びが無い方が好まし
い。この問題も上記Ａｌ組成（０．１４及び０．２７）
にすることで解決できることが開示されている。そこで
本発明では、ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の電子
伝導帯の最低エネルギーが、キャリア供給層１０５のそ
れに等しくなるようにしている。
【００１６】しかし、ＡｌＧａＡｓはＧａＩｎＰに比べ
て電気的欠陥が多いため、ごく薄くする必要がある。そ
こで、本発明においては２ｎｍ厚程度にしている。な
お、チャネル層１０３は１３ｎｍ、スペーサ層１０４は
２ｎｍ、キャリア供給層１０５は２０ｎｍにしている。
次に、図１の構造のウェハを用いて構成したＧａＩｎＰ
系ＨＥＭＴについて説明する。
て電気的欠陥が多いため、ごく薄くする必要がある。そ
こで、本発明においては２ｎｍ厚程度にしている。な
お、チャネル層１０３は１３ｎｍ、スペーサ層１０４は
２ｎｍ、キャリア供給層１０５は２０ｎｍにしている。
次に、図１の構造のウェハを用いて構成したＧａＩｎＰ
系ＨＥＭＴについて説明する。
【００１７】図２は本発明によるＧａＩｎＰ系ＨＥＭＴ
の構造を示す断面図である。半絶縁性ＧａＡｓ基板１０
１上には、バッファ層１０２（アンドープＧａＡｓ層）
１０２、チャネル層（アンドープＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ
層）１０３、スペーサ層（アンドープＧａ0.51Ｉｎ0.49
Ｐ層）１０４、キャリア供給層（ｎ型Ｇａ0. 51Ｉｎ0.49
Ｐ層）１０５、界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層
１０６、及びコンタクト層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７が
順次積層状態に形成されている。このコンタクト層１０
７の一部をエッチング処理等により選択的に除去してｎ
型Ａｌ 0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６を露出させ、このｎ型
Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の露出面にゲート電極１
０８が設けられる。更に、コンタクト層１０７の表面の
一部には、ソース電極１０９及びドレイン電極１１０が
設けられる。
の構造を示す断面図である。半絶縁性ＧａＡｓ基板１０
１上には、バッファ層１０２（アンドープＧａＡｓ層）
１０２、チャネル層（アンドープＩｎ0.2 Ｇａ0.8 Ａｓ
層）１０３、スペーサ層（アンドープＧａ0.51Ｉｎ0.49
Ｐ層）１０４、キャリア供給層（ｎ型Ｇａ0. 51Ｉｎ0.49
Ｐ層）１０５、界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層
１０６、及びコンタクト層（ｎ型ＧａＡｓ層）１０７が
順次積層状態に形成されている。このコンタクト層１０
７の一部をエッチング処理等により選択的に除去してｎ
型Ａｌ 0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６を露出させ、このｎ型
Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の露出面にゲート電極１
０８が設けられる。更に、コンタクト層１０７の表面の
一部には、ソース電極１０９及びドレイン電極１１０が
設けられる。
【００１８】このような構造による本発明のＨＥＭＴ
と、図４に示すウェハ構造を用いた従来構造のＨＥＭＴ
とについて、トランジスタの特性を決める最も重要な項
目である相互コンダクタンスを測定したところ、表１に
示す結果が得られた。
と、図４に示すウェハ構造を用いた従来構造のＨＥＭＴ
とについて、トランジスタの特性を決める最も重要な項
目である相互コンダクタンスを測定したところ、表１に
示す結果が得られた。
【００１９】
【表１】
【００２０】このように、本発明によれば、相互コンダ
クタンスを大きくできるため、超高速ＩＣやマイクロ波
低雑音素子への応用にも適している。
クタンスを大きくできるため、超高速ＩＣやマイクロ波
低雑音素子への応用にも適している。
【００２１】
【実施例】次に、上記構造によるＨＥＭＴ用半導体ウェ
ハ及びＨＥＭＴの具体例について説明する。ｎ型Ａｌ
0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の成長には、有機金属気相成
長法を用いた。そして、キャリアガスには水素を用い、
原料にはターシャリーブチルフォスフィン、トリメチル
ガリウム、トリエチルガリウム、トリエチルインジウ
ム、フォスフィン、ジシランを用いた。更に、成長圧力
は、約５０Torr、成長温度は６５０℃で行った。また、
半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１の面方位は（１００）で最
近接〔１１０〕方向に２度傾けたものにした。
ハ及びＨＥＭＴの具体例について説明する。ｎ型Ａｌ
0.22Ｇａ0.78Ａｓ層１０６の成長には、有機金属気相成
長法を用いた。そして、キャリアガスには水素を用い、
原料にはターシャリーブチルフォスフィン、トリメチル
ガリウム、トリエチルガリウム、トリエチルインジウ
ム、フォスフィン、ジシランを用いた。更に、成長圧力
は、約５０Torr、成長温度は６５０℃で行った。また、
半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１の面方位は（１００）で最
近接〔１１０〕方向に２度傾けたものにした。
【００２２】このように、本発明によるＨＥＭＴ用半導
体ウェハ及びＨＥＭＴは、ＧａＩｎＰ系の材料を用いな
がら、従来のプロセス技術を用いてデバイス特性の改善
を達成することができる。しかも、製造コストの上昇を
招くこともない。
体ウェハ及びＨＥＭＴは、ＧａＩｎＰ系の材料を用いな
がら、従来のプロセス技術を用いてデバイス特性の改善
を達成することができる。しかも、製造コストの上昇を
招くこともない。
【００２３】
【発明の効果】以上説明した通り、この発明は、界面制
御用高電子移動度トランジスタにあって、キャリア供給
層とコンタクト層の間にＡｌＩｎＰ層を設けた構造にし
たので、ＧａＩｎＰ系の材料を用いながらデバイス特性
を改善することが可能になる。
御用高電子移動度トランジスタにあって、キャリア供給
層とコンタクト層の間にＡｌＩｎＰ層を設けた構造にし
たので、ＧａＩｎＰ系の材料を用いながらデバイス特性
を改善することが可能になる。
【図１】本発明のＧａＩｎＰ系高電子移動度トランジス
タにおけるウェハ構造を示す断面図である。
タにおけるウェハ構造を示す断面図である。
【図２】本発明によるＧａＩｎＰ系高電子移動度トラン
ジスタの構造を示す断面図である。
ジスタの構造を示す断面図である。
【図３】従来のＧａＩｎＰ系ＨＥＭＴにおけるウェハ構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【図４】従来のＡｌＧａＡｓ系ＨＥＭＴにおけるウェハ
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
１０１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 １０２ バッファ層 １０３ チャネル層 １０４ スペーサ層 １０５ キャリア供給層 １０６ 界面制御用ｎ型Ａｌ0.22Ｇａ0.78Ａｓ層 １０７ コンタクト層 １０８ ゲート電極 １０９ ソース電極 １１０ ドレイン電極
Claims (2)
- 【請求項１】ＧａＡｓ基板上に形成したＩｎＧａＡｓに
よるチャネル層と、 前記チャネル層上に形成したｎ型ＧａＩｎＰによるキャ
リア供給層と、 前記キャリア供給層上に形成した界面制御用ＡｌＧａＡ
ｓ層と、 前記界面制御用ＡｌＧａＡｓ層上に形成したＧａＡｓに
よるコンタクト層と、 前記コンタクト層の一部を除去して前記界面制御用Ａｌ
ＧａＡｓ層上に設けたゲート電極と、 前記コンタクト層の表面の所定の位置に設けたソース電
極及びドレイン電極とを具備することを特徴とする高電
子移動度トランジスタ。 - 【請求項２】前記界面制御用ＡｌＧａＡｓ層は、前記キ
ャリア供給層と電子伝導帯の最低エネルギーが等しいこ
とを特徴とする請求項１記載の高電子移動度トランジス
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064496A JPH09260643A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 高電子移動度トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7064496A JPH09260643A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 高電子移動度トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260643A true JPH09260643A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13437573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7064496A Pending JPH09260643A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 高電子移動度トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09260643A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1030371A1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Field-effect transistor |
| KR100279250B1 (ko) * | 1997-12-29 | 2001-02-01 | 김영환 | 화합물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| CN102931231A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院微电子研究所 | 一种高迁移率iii-v族半导体mos场效应晶体管 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP7064496A patent/JPH09260643A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100279250B1 (ko) * | 1997-12-29 | 2001-02-01 | 김영환 | 화합물 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| EP1030371A1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Field-effect transistor |
| CN102931231A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-02-13 | 中国科学院微电子研究所 | 一种高迁移率iii-v族半导体mos场效应晶体管 |
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