JPH10116837A - Field effect type semiconductor device - Google Patents

Field effect type semiconductor device

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Publication number
JPH10116837A
JPH10116837A JP26810396A JP26810396A JPH10116837A JP H10116837 A JPH10116837 A JP H10116837A JP 26810396 A JP26810396 A JP 26810396A JP 26810396 A JP26810396 A JP 26810396A JP H10116837 A JPH10116837 A JP H10116837A
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JP
Japan
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layer
type
semiconductor device
doped
channel layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP26810396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Masato
宏幸 正戸
Junko Iwanaga
順子 岩永
Shigeru Morimoto
森本  滋
Masahiro Maeda
昌宏 前田
Kaoru Inoue
薫 井上
Toshimichi Ota
順道 太田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10116837A publication Critical patent/JPH10116837A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve voltage-resistance and such characteristics as harmonic distortion, by epitaxially growing a p-type buffer layer and a channel layer on a p-type semiconductor substrate. SOLUTION: On a p-type buffer layer 2 of a p-type GaAs layer, an n-type channel layer 3 of an n-type GaAs layer is epitaxially grown. A voltage of about 4V is applied between a gate and a drain, and when, especially, a gate voltage is negatively biased, an electric field reaches 1×10<5> (V/cm), resulting in avalanche amplification in the channel at a recess end on a drain side directly under the gate. The hole resulting from avalanche multiplication in a channel layer flows without delay into the p-type GaAs layer 2 with about 0.4eV lower electric potential than the channel layer 3, this no hole accumulation occurs. As a result, a high gate voltage-resistance is kept. Therefore, a gate voltage- resistance of a high output power transistor and such distortion characteristics as harmonic distortion of small signal device are improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果型半導体
装置に関し、特に高周波でアバランシェ増倍が発生する
程度の高電界が生ずる高出力電界効果型半導体装置、及
び小信号動作時に低歪特性を有する低歪電界効果型半導
体装置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 type semiconductor device, and more particularly to a high-output field-effect type semiconductor device in which a high electric field is generated at a high frequency at which avalanche multiplication occurs, and a low-distortion characteristic during small signal operation. The present invention relates to a low distortion field effect type semiconductor device having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電界効果型半導体装置について説
明する。
2. Description of the Related Art A conventional field effect type semiconductor device will be described.

【0003】第1の従来例を図5に示す。「IEEE Elect
ron Device Letters)誌、第EDL−8巻、第3号、1
987年、3月、第116−第117頁に記載の論
文、"Improved GaAs Power Performance Using Be Co-I
mplantation"」で提案されたp型バッファ層を有する電
界効果型半導体装置で、半絶縁性GaAs基板11に濃
度1.2×1012(cm-2)から1.6×1012(cm
-2)のBeイオン注入により形成されたp型GaAs層
12、濃度6×1012(cm-2)のシリコンイオン注入
により形成されたn型GaAs層13、n型GaAs層
13にオーミックコンタクトをなすソース電極16、ド
レイン電極17、n型GaAs層13にショットキー接
合したゲート電極18を有している。注入後活性化のた
めに、850℃、20分のアニールを施している。
FIG. 5 shows a first conventional example. "IEEE Elect
ron Device Letters), EDL-8, No. 3, No. 1,
987, March 116, pp. 116-117, "Improved GaAs Power Performance Using Be Co-I.
mplantation ", a field-effect semiconductor device having a p-type buffer layer. The semi-insulating GaAs substrate 11 has a concentration of 1.2 × 10 12 (cm −2 ) to 1.6 × 10 12 (cm).
-2 ) ohmic contacts to the p-type GaAs layer 12 formed by Be ion implantation, the n-type GaAs layer 13 formed by silicon ion implantation at a concentration of 6 × 10 12 (cm −2 ), and the n-type GaAs layer 13 It has a source electrode 16, a drain electrode 17, and a gate electrode 18 that is Schottky-bonded to the n-type GaAs layer 13. Annealing is performed at 850 ° C. for 20 minutes for activation after implantation.

【0004】この電界効果型半導体装置においては、ゲ
ートとドレインの距離がサブミクロンオーダーであるた
め約4V以上の高ドレイン電圧を印加した際、ドレイン
電極17側のゲート端19において電界はGaAsの臨
界電界である約1×105(V/cm)に達するためア
バランシェ増倍が生じ、それにより発生したホールの一
部は電界分布に従いながら電位的に約0.4eV以上低
いp型GaAs層12側に流入し、p型GaAs層12
または半絶縁性GaAs基板11中を拡散、消滅する。
したがって、ホールの蓄積は生じ難く、nチャネル(n
型GaAs層13)に対する影響は小さくなる。
In this field effect type semiconductor device, when a high drain voltage of about 4 V or more is applied since the distance between the gate and the drain is on the order of submicrons, the electric field at the gate end 19 on the side of the drain electrode 17 becomes critical of GaAs. Since the electric field reaches about 1 × 10 5 (V / cm), avalanche multiplication occurs, and some of the holes generated by the avalanche multiplication follow the electric field distribution and have a potential lower than the p-type GaAs layer 12 by about 0.4 eV or more. Into the p-type GaAs layer 12
Alternatively, it diffuses and disappears in the semi-insulating GaAs substrate 11.
Therefore, accumulation of holes is unlikely to occur, and n channels (n
The influence on the type GaAs layer 13) is reduced.

【0005】第2の従来例を図2に示す。特開平8−1
53733号公報の「電界効果トランジスタ及びその製
造方法」で提案された、低温バッファ層およびp型バッ
ファ層を有する電界効果型半導体装置で、半絶縁性Ga
As基板21上にMBEにより、基板温度200℃で成
長したノンドープGaAs層22、基板温度600℃で
成長したp型GaAs層23、基板温度600℃で成長
したn型GaAs層24及びn+型GaAs層25から
なり、n+型GaAs層25にオーミックコンタクトを
なすソース電極26、ドレイン電極27、n型GaAs
層24にショットキー接合したゲート電極28を有して
いる。
FIG. 2 shows a second conventional example. JP-A-8-1
No. 53733, a field-effect semiconductor device having a low-temperature buffer layer and a p-type buffer layer proposed in “Field-Effect Transistor and Manufacturing Method Thereof,
A non-doped GaAs layer 22 grown at a substrate temperature of 200 ° C., a p-type GaAs layer 23 grown at a substrate temperature of 600 ° C., an n-type GaAs layer 24 grown at a substrate temperature of 600 ° C., and n + -type GaAs on an As substrate 21 by MBE. made from layer 25, the source electrode 26 which forms an ohmic contact to the n + -type GaAs layer 25, the drain electrode 27, n-type GaAs
The gate electrode 28 has a Schottky junction with the layer 24.

【0006】この電界効果型半導体装置においては、ゲ
ート−ドレイン間の距離がサブミクロンオーダーである
ため約4V以上の高ドレイン電圧を印加した際、ゲート
側のドレイン端29において電界はGaAsの臨界電界
である約1×105(V/cm)に達するためアバラン
シェ増倍が生じ、それにより発生したホールの一部は電
界分布に従いながらバッファ層であるp型GaAs層2
3側に流入する。その後、22、23の界面付近に集め
られたホールは、再結合中心30を通じて消滅する。
In this field effect type semiconductor device, when a high drain voltage of about 4 V or more is applied since the distance between the gate and the drain is on the order of submicrons, the electric field at the drain end 29 on the gate side becomes the critical electric field of GaAs. Of about 1 × 10 5 (V / cm), avalanche multiplication occurs, and some of the holes generated thereby follow the p-type GaAs layer 2 serving as a buffer layer while following the electric field distribution.
Flow into the 3 side. Thereafter, holes collected near the interface between 22 and 23 disappear through the recombination center 30.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の電界効果型半導体装置では、次のような問題点があ
った。
However, the above-mentioned conventional field effect type semiconductor device has the following problems.

【0008】p型バッファ層12を用いた第1の実施例
では、ホールに対する電位の低いp型GaAs層12中
にホールは流入し易いが、p型GaAs層中または半絶
縁性GaAs基板11中にホールの再結合中心が高濃度
に存在しておらず、ホールの寿命は長くなっていると考
えられる。そのためホール流入数に対する再結合割合が
低いためホールの蓄積が生じ、その結果、キンクが生じ
たり、ゲート耐圧が劣化するという問題があった。
In the first embodiment using the p-type buffer layer 12, holes easily flow into the p-type GaAs layer 12 having a low potential with respect to the holes, but holes in the p-type GaAs layer or the semi-insulating GaAs substrate 11 are used. It is considered that the recombination centers of the holes are not present at a high concentration, and the lifetime of the holes is prolonged. Therefore, since the recombination ratio is low with respect to the number of hole inflows, holes are accumulated, and as a result, there is a problem that kink is generated or gate breakdown voltage is deteriorated.

【0009】また、200℃で成長したノンドープGa
As層及び600℃で成長したp型GaAs層を用いた
第2の実施例では、そのバッファ層であるノンドープG
aAs層22のバンド構造はi型に近く、フェルミレベ
ルはほぼバンドの中心にある。そのため、p型GaAs
層23に対して価電子帯のポテンシャルが低く、n型G
aAs層24中で生じたホールは、p型GaAs層から
ノンドープGaAs層22に流入し難い。ノンドープG
aAs層22は200℃で成長しているものの、600
℃に昇温して再び成長しているため、結晶性が改善し、
その結果深い準位の濃度が低下すると考えられる。
Also, non-doped Ga grown at 200 ° C.
In the second embodiment using the As layer and the p-type GaAs layer grown at 600 ° C., the non-doped G
The band structure of the aAs layer 22 is close to the i-type, and the Fermi level is substantially at the center of the band. Therefore, p-type GaAs
The potential of the valence band is lower than that of the layer 23, and the n-type G
The holes generated in the aAs layer 24 hardly flow into the non-doped GaAs layer 22 from the p-type GaAs layer. Non-doped G
Although the aAs layer 22 is grown at 200 ° C.,
The temperature rises to ℃ and grows again, so the crystallinity improves,
As a result, it is considered that the concentration of deep levels decreases.

【0010】また、ドレイン側のゲート端29付近のチ
ャネル中でアバランシェ増倍により大量に発生したホー
ルはまずp型GaAs層23中に流入し、その後ノンド
ープGaAs層22界面付近に集めて、ノンドープGa
As層22中の再結合中心により再結合・消滅するが、
チャネル層中でのアバランシェ増倍自体は速い反応で生
じ、次々と大量に発生してくるホール生成数に対してそ
れを全て再結合する程高濃度に再結合中心が存在してい
るとは考え難く、そのため再結合効率は低く、実施例1
と同様にホールの蓄積が生じキンクが増大しゲート耐圧
が劣化する。
A large amount of holes generated by avalanche multiplication in the channel near the drain-side gate end 29 first flow into the p-type GaAs layer 23, and then collect near the interface of the non-doped GaAs layer 22 to form a non-doped GaAs layer.
Although recombination and annihilation occur due to recombination centers in the As layer 22,
The avalanche multiplication itself in the channel layer is caused by a fast reaction, and it is considered that the recombination center exists at a high concentration enough to recombine all the holes generated in large numbers one after another. Example 1
In the same manner as described above, accumulation of holes occurs, kink increases, and gate breakdown voltage deteriorates.

【0011】いずれにしても、ホールの蓄積が原因とな
るゲート耐圧の劣化や、2次及び3次高調波歪等の歪特
性の劣化を伴わない電界効果型半導体装置の実現は困難
であった。
In any case, it has been difficult to realize a field-effect semiconductor device without deterioration of gate breakdown voltage due to accumulation of holes or deterioration of distortion characteristics such as second and third harmonic distortion. .

【0012】本発明の目的は、耐圧の向上及び高調波歪
等の歪特性の向上した電界効果型半導体装置を提供する
ことである。
An object of the present invention is to provide a field effect type semiconductor device having improved withstand voltage and improved distortion characteristics such as harmonic distortion.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ため本発明は、少なくともp型半導体基板上にp型バッ
ファ層及びチャネル層がエピタキシャル成長されてお
り、前記チャネル層上にゲート電極、ドレイン電極及び
ソース電極が設けられている構造である。例えば、p型
半導体基板、p型バッファ層及びチャネル層をGaAs
とし、ゲート電極をショットキー電極、ドレイン電極及
びソース電極をオーミック電極としたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve these problems, the present invention provides a p-type semiconductor substrate having at least a p-type buffer layer and a channel layer epitaxially grown on a p-type semiconductor substrate. And a source electrode. For example, a p-type semiconductor substrate, a p-type buffer layer and a channel layer are formed of GaAs.
The gate electrode is a Schottky electrode, and the drain and source electrodes are ohmic electrodes.

【0014】[0014]

【発明の実態の形態】本発明の実施例として図1に従っ
て詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0015】結晶成長はMBEやMOCVD等のエピタ
キシャル成長を用い、一例としてMBEにより成長を行
ったときの例を示す。
An example of crystal growth using epitaxial growth such as MBE or MOCVD is shown as an example when growth is performed by MBE.

【0016】Znをドーパントとしたホール濃度1×1
16(cm-3)のp型GaAs基板1上に基板温度60
0℃で成長したベリリウムをドーパントとしたホール濃
度1×1016(cm-3)で膜厚300nmのp型GaA
s層でなるp型バッファ層2、シリコンをドーパントと
したキャリア濃度7×1017(cm-3)で膜厚50nm
のn型GaAs層でなるn型チャネル層3、膜厚100
nmのノンドープGaAs層4、シリコンをドーパント
としたキャリア濃度2×1018(cm-3)で膜厚50n
mのn+型GaAs層5、及びn+型GaAs層にオーミ
ック接合したソース電極6、ドレイン電極7、ノンドー
プGaAs層4が50nm程度残るように形成された一
段リセス構造でノンドープGaAs層4にショットキー
接合するゲート電極8を有している。ゲート電極8とド
レイン側リセス端の距離は約0.45μmである。MB
Eの成長速度は各層とも約0.5μm/hであり、全て
の層とも成長は600℃で行った。
A hole concentration of 1 × 1 using Zn as a dopant
The substrate temperature is 60 on a p-type GaAs substrate 1 of 0 16 (cm −3 ).
P-type GaAs having a hole concentration of 1 × 10 16 (cm −3 ) and a thickness of 300 nm using beryllium grown as a dopant at 0 ° C.
A p-type buffer layer 2 composed of an s layer, a carrier concentration of 7 × 10 17 (cm −3 ) using silicon as a dopant, and a film thickness of 50 nm
N-type channel layer 3 made of n-type GaAs layer, thickness 100
non-doped GaAs layer 4 having a thickness of 50 nm with a carrier concentration of 2 × 10 18 (cm −3 ) using silicon as a dopant.
m of the n + -type GaAs layer 5 source electrode 6 and ohmic contact and the n + -type GaAs layer, the shot drain electrode 7, in one step recess structure undoped GaAs layer 4 is formed so as to remain approximately 50nm non-doped GaAs layer 4 It has a gate electrode 8 for key junction. The distance between the gate electrode 8 and the drain-side recess edge is about 0.45 μm. MB
The growth rate of E was about 0.5 μm / h for each layer, and all the layers were grown at 600 ° C.

【0017】本構造においては、ゲート−ドレイン間に
4V程度のドレイン電圧を印加し、特にゲート電圧を負
にバイアスした時は、電界は1×105(V/cm)に
達し、ゲート直下のドレイン側リセス端のチャネル中で
アバランシェ増倍が発生する。図2にこの時のバンド図
を示す。チャネル層中のアバランシェ増倍の結果生じた
ホールは、チャネル層に比べ約0.4eV電位の低いp
型GaAs層2中にすぐに流入してしまうため、ホール
の蓄積は生じない。この結果、高いゲート耐圧を維持で
きる。
In this structure, when a drain voltage of about 4 V is applied between the gate and the drain, and particularly when the gate voltage is negatively biased, the electric field reaches 1 × 10 5 (V / cm) and the electric field immediately below the gate is reached. Avalanche multiplication occurs in the channel at the drain side recess end. FIG. 2 shows a band diagram at this time. The hole resulting from the avalanche multiplication in the channel layer has a lower p potential of about 0.4 eV than the channel layer.
Since it immediately flows into the type GaAs layer 2, the accumulation of holes does not occur. As a result, a high gate breakdown voltage can be maintained.

【0018】さらにp型基板の電位を負にバイアスすれ
ば(図3)、零バイアス時と比べ、チャネル層とp型基
板との電位差をさらに大きくとることができ、アバラン
シェ増倍によって発生したホールをさらに多く吸収でき
る効果がある。
Further, when the potential of the p-type substrate is negatively biased (FIG. 3), the potential difference between the channel layer and the p-type substrate can be further increased as compared with the case of zero bias, and holes generated by avalanche multiplication can be obtained. The effect is that more can be absorbed.

【0019】また、図4にデバイスシュミレーションに
よって求めた、2次及び3次の高調波歪基板のアクセプ
タ濃度依存性を示す。尚ここではp型基板とp型バッフ
ァ層のアクセプタ濃度は同じと仮定した。FETのゲー
ト幅およびゲート長はそれぞれ1.2mmと1μmであ
り、動作周波数は400MHz、入力電力は−20dB
mである。アクセプタ濃度Naが1×1015cm-3まで
は2次及び3次の高調波歪はあまり変化が見られない
が、アクセプタ濃度が5×1015cm-3から1×1016
cm-3にかけて歪特性が向上していることがわかる。た
だし5×1016cm-3以上のアクセプタ濃度では、空乏
層の幅が縮まり容量成分が増えることによる利得の低下
や、空乏層広がりの変化による基板リーク電流が流れて
しまうという理由等から、素子の高周波特性を劣化させ
てしまう。これらの理由からアクセプタ濃度は5×10
15cm-3から5×1016cm-3が最適である。
FIG. 4 shows the acceptor concentration dependence of the second and third harmonic distortion substrates obtained by device simulation. Here, it is assumed that the p-type substrate and the p-type buffer layer have the same acceptor concentration. The gate width and gate length of the FET are 1.2 mm and 1 μm, respectively, the operating frequency is 400 MHz, and the input power is −20 dB.
m. Up to the acceptor concentration Na of 1 × 10 15 cm −3 , the second and third harmonic distortions do not change much, but the acceptor concentration is 5 × 10 15 cm −3 to 1 × 10 16 cm −3.
It can be seen that the strain characteristics are improved over cm -3 . However, if the acceptor concentration is 5 × 10 16 cm −3 or more, the element may decrease in gain due to the decrease in the width of the depletion layer and increase in the capacitance component, or the substrate leakage current may flow due to the change in the expansion of the depletion layer. Degrades the high-frequency characteristics. For these reasons, the acceptor concentration is 5 × 10
15 cm -3 to 5 × 10 16 cm -3 is optimal.

【0020】尚、実施例ではGaAs基板を用いたGa
AsMISFETについて述べたが、MESFETやH
EMT等他の構造についても、さらにInP等の他の基
板についても同様の効果が得られることは言うまでもな
い。
In this embodiment, Ga using a GaAs substrate is used.
As mentioned about AsMISFET, MESFET and H
It goes without saying that the same effect can be obtained for other structures such as EMT and also for other substrates such as InP.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上述べたように本発明の電界効果型半
導体装置は、p型GaAs基板を用いることにより、チ
ャネル中のアバランシェ増倍により発生したホールをp
型GaAs層中に流入させ消滅させることにより、ホー
ルの蓄積を生じさせない。その結果、高出力パワートラ
ンジスタのゲート耐圧及び小信号デバイスの高調波歪等
の歪特性を大いに向上できる効果がある。
As described above, the field-effect semiconductor device of the present invention uses a p-type GaAs substrate to reduce holes generated by avalanche multiplication in the channel.
The holes do not accumulate by flowing into and disappearing from the GaAs layer. As a result, there is an effect that distortion characteristics such as gate breakdown voltage of a high output power transistor and harmonic distortion of a small signal device can be greatly improved.

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

【図1】本発明の実施例におけるデバイス構造断面図FIG. 1 is a sectional view of a device structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例において、基板を零バイアスし
たときのエネルギーバンド図
FIG. 2 is an energy band diagram when the substrate is zero-biased in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例において、基板を負にバイアス
したときのエネルギーバンド図
FIG. 3 is an energy band diagram when the substrate is negatively biased in the embodiment of the present invention.

【図4】デバイスシュミレーションによって求めた、2
次及び3次の高調波歪のアクセプタ濃度依存性を示す特
性図
FIG. 4 shows the results of 2 obtained by device simulation.
Diagram showing the dependence of the second and third harmonic distortion on the acceptor concentration

【図5】第1の従来例におけるデバイス構造断面図FIG. 5 is a sectional view of a device structure in a first conventional example.

【図6】第2の従来例におけるデバイス構造断面図FIG. 6 is a sectional view of a device structure in a second conventional example.

【図7】第2の従来例におけるエネルギーバンド図FIG. 7 is an energy band diagram in the second conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 p型GaAs基板 2 p型バッファ層 3 n型チャネル層 4 ノンドープGaAs層 5 n+型GaAs層 6 ソース電極 7 ドレイン電極 8 ゲート電極 9 ホール 11 半絶縁性GaAs基板 12 p型GaAs層 13 n型GaAs層 16 ソース電極 17 ドレイン電極 18 ゲート電極 19 ドレイン側ゲート端 21 半絶縁性GaAs基板 22 第1のバッファ層 23 第2のバッファ層 24 チャネル層 25 n+型GaAs層 26 ソース電極 27 ドレイン電極 28 ゲート電極 29 ドレイン側ゲート端 30 再結合中心Reference Signs List 1 p-type GaAs substrate 2 p-type buffer layer 3 n-type channel layer 4 undoped GaAs layer 5 n + -type GaAs layer 6 source electrode 7 drain electrode 8 gate electrode 9 hole 11 semi-insulating GaAs substrate 12 p-type GaAs layer 13 n-type GaAs layer 16 source electrode 17 drain electrode 18 gate electrode 19 drain side gate end 21 semi-insulating GaAs substrate 22 first buffer layer 23 second buffer layer 24 channel layer 25 n + type GaAs layer 26 source electrode 27 drain electrode 28 Gate electrode 29 Drain side gate end 30 Recombination center

フロントページの続き (72)発明者 前田 昌宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 井上 薫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 太田 順道 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Maeda 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Person Junta Ota 1006 Kadoma, Kazuma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 p型化合物半導体基板上に、少なくとも
p型バッファ層がエピタキシャル成長されていることを
特徴とする電界効果型半導体装置。
1. A field effect semiconductor device wherein at least a p-type buffer layer is epitaxially grown on a p-type compound semiconductor substrate.
【請求項2】 前記p型バッファ層のアクセプタ濃度が
5×1015以上、5×1016以下であることを特徴とす
る請求項1記載の電界効果型半導体装置。
2. The field effect semiconductor device according to claim 1, wherein the acceptor concentration of the p-type buffer layer is 5 × 10 15 or more and 5 × 10 16 or less.
【請求項3】 前記p型バッファ層上に、n型チャネル
層及びn型オーミックコンタクト層が順次エピタキシャ
ル成長されており、前記n型チャネル層上にゲート電極
が、前記n型オーミックコンタクト層上にドレイン電極
及びソース電極が設けられていることを特徴とする請求
項2記載の電界効果型半導体装置。
3. An n-type channel layer and an n-type ohmic contact layer are sequentially epitaxially grown on the p-type buffer layer. A gate electrode is formed on the n-type channel layer, and a drain is formed on the n-type ohmic contact layer. 3. The field effect type semiconductor device according to claim 2, wherein an electrode and a source electrode are provided.
【請求項4】 前記p型バッファ層上に、n型チャネル
層、ノンドープショットキー層及びn型オーミックコン
タクト層が順次エピタキシャル成長されており、前記ノ
ンドープショットキー層上にゲート電極が、前記n型オ
ーミックコンタクト層上にドレイン電極及びソース電極
が設けられていることを特徴とする請求項2記載の電界
効果型半導体装置。
4. An n-type channel layer, a non-doped Schottky layer and an n-type ohmic contact layer are sequentially epitaxially grown on the p-type buffer layer, and a gate electrode is formed on the non-doped Schottky layer. 3. The field effect semiconductor device according to claim 2, wherein a drain electrode and a source electrode are provided on the contact layer.
【請求項5】 前記p型バッファ層上に、ノンドープバ
ッファ層が少なくともエピタキシャル成長されているこ
とを特徴とする請求項2記載の電界効果型半導体装置。
5. The field effect semiconductor device according to claim 2, wherein a non-doped buffer layer is at least epitaxially grown on said p-type buffer layer.
【請求項6】 前記ノンドープバッファ層上に、n型チ
ャネル層及びn型オーミックコンタクト層が順次エピタ
キシャル成長されており、前記n型チャネル層上にゲー
ト電極が、前記n型オーミックコンタクト層上にドレイ
ン電極及びソース電極が設けられていることを特徴とす
る請求項5記載の電界効果型半導体装置。
6. An n-type channel layer and an n-type ohmic contact layer are sequentially epitaxially grown on the non-doped buffer layer, a gate electrode is provided on the n-type channel layer, and a drain electrode is provided on the n-type ohmic contact layer. 6. The field effect semiconductor device according to claim 5, further comprising: a source electrode.
【請求項7】 前記ノンドープバッファ層上に、n型チ
ャネル層、ノンドープショットキー層及びn型オーミッ
クコンタクト層が順次エピタキシャル成長されており、
前記ノンドープショットキー層上にゲート電極が、前記
n型オーミックコンタクト層上にドレイン電極及びソー
ス電極が設けられていることを特徴とする請求項5記載
の電界効果型半導体装置。
7. An n-type channel layer, a non-doped Schottky layer and an n-type ohmic contact layer are sequentially epitaxially grown on the non-doped buffer layer,
6. The field effect semiconductor device according to claim 5, wherein a gate electrode is provided on the non-doped Schottky layer, and a drain electrode and a source electrode are provided on the n-type ohmic contact layer.
【請求項8】 前記ノンドープバッファ層上に、ノンド
ープチャネル層と前記ノンドープチャネル層より電子親
和力の小さいn型キャリア供給層を順次にエピタキシャ
ル成長された構造を少なくとも含む請求項5記載の電界
効果型半導体装置。
8. The field-effect semiconductor device according to claim 5, further comprising a structure in which a non-doped channel layer and an n-type carrier supply layer having an electron affinity smaller than that of the non-doped channel layer are sequentially epitaxially grown on the non-doped buffer layer. .
【請求項9】 前記ノンドープバッファ層上に、ノンド
ープチャネル層が前記ノンドープチャネル層より電子親
和力の小さいn型キャリア供給層に挟まれた構造を順次
にエピタキシャル成長されていることを少なくとも含む
請求項5記載の電界効果型半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 5, wherein a structure in which a non-doped channel layer is sandwiched between n-type carrier supply layers having a smaller electron affinity than the non-doped channel layer is sequentially epitaxially grown on the non-doped buffer layer. Field effect type semiconductor device.
【請求項10】 p型化合物半導体基板、p型バッファ
層、n型チャネル層、ノンドープショットキー層及びオ
ーミックコンタクト層がGaAsであり、ノンドープチ
ャネル層がInGaAsもしくはGaAs、n型キャリ
ア供給層がAlGaAsである請求項3、請求項4、請
求項6、請求項7、請求項8及び請求項9記載の電界効
果型半導体装置。
10. The p-type compound semiconductor substrate, the p-type buffer layer, the n-type channel layer, the non-doped Schottky layer and the ohmic contact layer are made of GaAs, the non-doped channel layer is made of InGaAs or GaAs, and the n-type carrier supply layer is made of AlGaAs. The field-effect-type semiconductor device according to any one of claims 3, 4, 6, 6, 7, 8 and 9.
【請求項11】 前記p型半導体基板を零もしくは負に
バイアスする事を特徴とする請求項10記載の電界効果
型半導体装置。
11. The field effect semiconductor device according to claim 10, wherein said p-type semiconductor substrate is biased to zero or negative.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902571B2 (en) 2005-08-04 2011-03-08 Hitachi Cable, Ltd. III-V group compound semiconductor device including a buffer layer having III-V group compound semiconductor crystal

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