JPH10275813A - Field effect transistor - Google Patents

Field effect transistor

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JPH10275813A
JPH10275813A JP7930397A JP7930397A JPH10275813A JP H10275813 A JPH10275813 A JP H10275813A JP 7930397 A JP7930397 A JP 7930397A JP 7930397 A JP7930397 A JP 7930397A JP H10275813 A JPH10275813 A JP H10275813A
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JP
Japan
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layer
effect transistor
undoped
field effect
semiconductor surface
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Pending
Application number
JP7930397A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Nakada
健 中田
Nobuchika Kuwata
展周 桑田
Hiroshi Yano
浩 矢野
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compound semiconductor field effect transistor(FET), which is constituted to exhibit stable characteristics by suppressing the secular change of the characteristics of the transistor, caused particularly by the interfacial level. SOLUTION: In a field effect transistor, in which a channel layer 3 containing an impurity at a high concentration, a cap layer 4, a semiconductor surface protective layer 5, and a surface protective layer 6 are successively formed on a semiconductor substrate 1, at least the parts of the cap layer 4 which are in contact with the semiconductor surface protective layer 5 are constituted of undoped layers, and the layer 5 is constituted of an undoped layer formed of a material having a wider bandgap than the material forming the cap layer 4 has.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術の分野】本願発明は化合物半導体を
材料とする電界効果トランジスタ(FET)に関し、特
に界面準位に起因するトランジスタ特性の経時変化を抑
制し、安定した特性を実現する構造を提案する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a field effect transistor (FET) using a compound semiconductor as a material, and in particular, proposes a structure which suppresses a temporal change in transistor characteristics due to an interface state and realizes stable characteristics. I do.

【0002】[0002]

【従来技術】従来のFETの内でこのような目的を有す
るものとして、図5に示すように、チャネル層3をエピ
タキシアル成長あるいはイオン注入等の方法で形成した
後、ゲート電極11のショットキー障壁を高くする目的
で表面にキャリアを含まないキャップ層4を形成し、こ
のキャップ層に接してゲート電極11、ソース電極及び
ドレイン電極から成るオーミック電極12を形成し、こ
れら電極以外の表面には表面保護膜6を被覆する型のも
のがある。
2. Description of the Related Art As a conventional FET having such a purpose, as shown in FIG. 5, after a channel layer 3 is formed by a method such as epitaxial growth or ion implantation, a Schottky gate electrode 11 is formed. For the purpose of increasing the barrier, a cap layer 4 containing no carrier is formed on the surface, and an ohmic electrode 12 composed of a gate electrode 11, a source electrode and a drain electrode is formed in contact with the cap layer. There is a type that covers the surface protective film 6.

【0003】また、同じ目的を有する従来のFETの内
には高ドープ層を二重に有するものがある(特開平4ー
225533)。FETの重要な特性として、入力信号
と出力信号の相関関係を示す相互コンダクタンス(g
m)があり、この値が大きいほど優れているとされる。
このgmを向上させようとする場合にはゲート長を短く
する必要がある。gmはゲートに印加される電圧に対し
て、チャネル内での空乏層の広がり度合いで表される。
従って、ゲート長を短くしていっても、空乏層のチャネ
ル内でのゲート長の方向の広がりを考慮しなければなら
ないため、gmはゲート長を短くした程には向上しな
い。
Further, among conventional FETs having the same purpose, there is a conventional FET having a double highly doped layer (Japanese Patent Laid-Open No. 4-225533). An important characteristic of the FET is the transconductance (g) indicating the correlation between the input signal and the output signal.
m), and the larger the value, the better.
In order to improve gm, it is necessary to shorten the gate length. gm is represented by the degree of expansion of the depletion layer in the channel with respect to the voltage applied to the gate.
Therefore, even if the gate length is shortened, gm does not improve as the gate length is shortened because the extension of the gate length in the channel of the depletion layer must be considered.

【0004】この対策として、高ドープ層を二重とし、
界面準位に起因する空乏層の広がりは全て表面側に設け
られた高ドープ層で吸収し、gmに寄与するチャネル、
即ち実際に電流の流れるチャネルは深い側の高ドープ層
のみとする構造のFETが提案されている。この構造の
FETにおいては、表面側のチャネルのドープ量、厚み
等の設計値はFETの初期状態において存在する自然空
乏層が深い側のチャネルに達せず、かつ適正なバイアス
電圧をゲート電極に与えた場合に最適なgmが得られる
様に設定されている。
As a countermeasure, the highly doped layer is doubled,
All the expansion of the depletion layer caused by the interface state is absorbed by the highly doped layer provided on the surface side, and the channel contributes to gm.
That is, an FET having a structure in which a current actually flows only in a deeply doped layer on the deep side has been proposed. In the FET having this structure, the design values such as the doping amount and the thickness of the channel on the surface side do not reach the channel on the side where the natural depletion layer existing in the initial state of the FET is deep, and apply an appropriate bias voltage to the gate electrode. In such a case, the optimum gm is set.

【0005】また、GaInPを半導体表面に形成する
構造のFETが特願平6ー111812号公報において
提案されている。しかし、このFETの構造は高濃度ド
ープ層上に直接GaInPを形成しており、表面保護膜
と接する面はGaAsでもよく 、これに対し本願発明
のFETは、表面保護膜下でかつアンドープ層上にGa
InPを形成するもので、構造的に異なるものである。
また、発明が解決しようとする課題も、本願発明が表面
保護膜と半導体表面との界面準位に起因する特性変化の
抑制にあるのに対して、デバイスの製造中の熱処理工程
での特性変動を抑制するものである。
Further, an FET having a structure in which GaInP is formed on a semiconductor surface has been proposed in Japanese Patent Application No. 6-111812. However, the structure of this FET is such that GaInP is formed directly on the high-concentration doped layer, and the surface in contact with the surface protective film may be GaAs. On the other hand, the FET of the present invention is provided under the surface protective film and on the undoped layer. Ga
It forms InP and is structurally different.
Another problem to be solved by the invention is that the invention of the present application lies in the suppression of the characteristic change caused by the interface state between the surface protective film and the semiconductor surface, whereas the characteristic change in the heat treatment step during device manufacturing. Is to suppress.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャップ層を
有する前記構造のFETでは、図6のバンド図に示すよ
うに、表面保護膜6とキャップ層4との間に形成される
界面準位21が電子トラップとして作用する。このた
め、FETを長期間通電したり過渡的に大電流を流した
りすると、この界面準位に電子が捕獲され、その結果表
面空乏層11aが広がり、チャネル層3を流れる電流が
減少し、経時的に特性が変化するという問題がある。
However, in the FET having the above-described structure having the cap layer, as shown in the band diagram of FIG. 6, the interface state 21 formed between the surface protective film 6 and the cap layer 4 is formed. Acts as an electron trap. For this reason, when the FET is energized for a long time or when a large current is transiently applied, electrons are trapped in the interface state, and as a result, the surface depletion layer 11a expands, the current flowing through the channel layer 3 decreases, and the time elapses. There is a problem that the characteristics are changed.

【0007】また、高ドープ層を2重とした構造のFE
Tにおいて長期に通電したり、過渡的な大電流を流した
りすると、これ等が原因となって、チャネルから電子が
表面保護膜と、半導体の表面である最表面との界面に形
成された電子トラップに捕獲され、初期状態において最
適となっている高ドープ層の設計条件が崩れ、初期の特
性を発揮できないという問題がある。
An FE having a structure in which a highly doped layer is doubled
When a current is applied for a long time or a large transient current is applied at T, these cause electrons from the channel to be formed at the interface between the surface protective film and the outermost surface which is the surface of the semiconductor. There is a problem that the design conditions of the highly doped layer, which is captured in the trap and is optimal in the initial state, are broken and the initial characteristics cannot be exhibited.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明は、半導体基板
上に不純物濃度の高いチャネル層、キャップ層、半導体
表面保護層、表面保護膜を順次有する電界効果トランジ
スタにおいて、少なくともキャップ層の半導体表面保護
層と接する領域は、不純物をドープしない層であるアン
ドープ層とし、かつ半導体表面保護層はキャップ層を形
成する材料よりも広いバンドギャップを有する材料より
形成されたアンドープ層であることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a field effect transistor having a channel layer, a cap layer, a semiconductor surface protection layer, and a surface protection film having a high impurity concentration on a semiconductor substrate in that order. The region in contact with the layer is an undoped layer that is a layer not doped with impurities, and the semiconductor surface protective layer is an undoped layer formed of a material having a wider band gap than the material forming the cap layer. .

【0009】以上の構成を取ることにより、本願発明に
おけるFETは、絶縁性の表面保護膜とキャップ層との
間にアンドープでエネルギーギャップの大きい半導体表
面保護層を有するので、電子がこの層を通過しようとし
てもこのエネルギーギャップにより阻止される。また、
本願発明において、半導体表面保護層は界面準位の発生
を抑制するためにアンドープ層とされる。キャップ層は
ショットキ障壁を高くするためにアンドープ層とされ
る。また半導体表面保護層を形成する材料に、不純物準
位を形成し難い材料を選択することにより、界面準位の
形成を抑制する。
With the above configuration, the FET of the present invention has an undoped semiconductor surface protective layer having a large energy gap between the insulating surface protective film and the cap layer, so that electrons pass through this layer. Any attempt is prevented by this energy gap. Also,
In the present invention, the semiconductor surface protective layer is an undoped layer in order to suppress generation of interface states. The cap layer is an undoped layer to increase the Schottky barrier. Further, by selecting a material that hardly forms an impurity level as a material for forming the semiconductor surface protective layer, formation of an interface level is suppressed.

【0010】この結果、本願発明のFETに長期間ある
いは過渡的大電流を流しても、電子が表面保護膜中に形
成される電子トラップに捕獲されることが顕著に減少
し、空乏層の広がりを抑制でき、経時的に特性が安定す
る。
As a result, even when a long-term or transient large current is applied to the FET of the present invention, the number of electrons trapped by the electron trap formed in the surface protection film is significantly reduced, and the depletion layer spreads. And the characteristics are stabilized over time.

【0011】また、本願発明の前記キャップ層は、前記
チャネル層と接する側より、アンドープ層、高ドープ
層、アンドープ層の順に形成されている3層構造であっ
てもよい。
Further, the cap layer of the present invention may have a three-layer structure in which an undoped layer, a highly doped layer, and an undoped layer are formed in this order from the side in contact with the channel layer.

【0012】本願発明は、このような高ドープ層を複数
有するタイプのFETにおいても、キャップ層よりも広
いバンドギャップを有するアンドープ層からなる半導体
表面保護層を付加することにより、保護膜との界面準位
による電子トラップを顕著に減少させ、 出力信号の経
時的変化を抑制して、特性を安定化させることができ
る。
The present invention provides an FET having a plurality of such highly doped layers, by adding a semiconductor surface protective layer composed of an undoped layer having a band gap wider than that of the cap layer, thereby providing an interface with the protective film. Electron traps due to levels can be significantly reduced, the output signal can be suppressed from changing over time, and characteristics can be stabilized.

【0013】[0013]

【発明の実施の態様】以下、本願発明の実施の態様を図
1乃至図4に基づいて説明する。尚、同一の要素には同
種の番号を付し重複する説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. Note that the same elements are given the same numbers, and duplicate descriptions are omitted.

【0014】(実施態様1)本願発明の実施態様のFE
Tの断面構造を図1に示す。半絶縁性GaAs基板1上
に、アンドープのGaAsからなるバッファ層2をを8
000Å、SiをドープしたGaAsからなるチャネル
層3を160Å、アンドープのGaAsからなるキャッ
プ層4を400Å 、アンドープのGaInPからなる
半導体表面保護層5を50Å、 例えば、順次有機金属
気相成長法(OMVPE法)により成長させる。ここで
チャネル層のドープ量は2.65×1018/cm3とし
た。半導体表面保護層5は、SiNよりなる表面保護膜
6で被覆されている。
(Embodiment 1) FE of the embodiment of the present invention
The cross-sectional structure of T is shown in FIG. A buffer layer 2 made of undoped GaAs is formed on a semi-insulating GaAs substrate 1 by 8
000 °, 160 ° for the channel layer 3 made of Si-doped GaAs, 400 ° for the cap layer 4 made of undoped GaAs, and 50 ° for the semiconductor surface protective layer 5 made of undoped GaInP. For example, metalorganic chemical vapor deposition (OMVPE) Method). Here, the doping amount of the channel layer was set to 2.65 × 10 18 / cm 3. The semiconductor surface protection layer 5 is covered with a surface protection film 6 made of SiN.

【0015】オーミック電極12は、キャップ層4に接
して形成されており、またその直下はチャネル層3に達
するまでSiイオンが高濃度で注入、活性化されていて
n+高濃度層13が形成されている。ゲート電極11も
キャップ層4に接して形成されている。
The ohmic electrode 12 is formed in contact with the cap layer 4. Immediately below the ohmic electrode 12, Si ions are implanted and activated at a high concentration until reaching the channel layer 3, and an n + high concentration layer 13 is formed. ing. The gate electrode 11 is also formed in contact with the cap layer 4.

【0016】図2は、図1のFETの表面保護膜6で被
われている領域のバンド図を示したものである。最表面
のGaInPからなる半導体表面保護層5とSiNから
なる表面保護膜6の界面に電子捕獲準位21が形成され
るが、その密度は、GaInPの材料物性によりGaA
sからなるキャップ層4が直接SiNからなる表面保護
膜6と接している場合よりもはるかに少なくなる。
FIG. 2 shows a band diagram of a region covered with the surface protective film 6 of the FET of FIG. Electron capture levels 21 are formed at the interface between the outermost semiconductor surface protection layer 5 made of GaInP and the surface protection film 6 made of SiN. The density of the electron capture levels 21 depends on the material properties of GaInP.
This is far less than when the cap layer 4 made of s is directly in contact with the surface protection film 6 made of SiN.

【0017】またチャネル層3を流れる電流がこの界面
準位21に捕獲される確率も、半導体表面保護層5にキ
ャップ層4よりもエネルギーギャップの広い材料である
GaInPを用いることで、この半導体表面保護層5が
障壁となって減少する。その結果、電子が界面準位21
に捕獲され、この電荷の影響を受けて表面空乏層11a
が拡大する効果が抑制され、安定したgmを得ることが
できる。
The probability that a current flowing through the channel layer 3 is trapped by the interface state 21 can be improved by using GaInP, which is a material having a wider energy gap than the cap layer 4, for the semiconductor surface protection layer 5. The protective layer 5 acts as a barrier and decreases. As a result, the electrons move to the interface level 21.
And the surface depletion layer 11a
Is suppressed, and a stable gm can be obtained.

【0018】(製造方法)本実施態様によるFETは、
周知技術の組み合わせにより以下のようにして製造する
ことができる。半絶縁性GaAs基板1の上にアンドー
プ層であるGaAsからなるバッファ層2、Siをドー
プしたチャネル層3、GaAsからなるキャップ層4、
アンドープ層であるGaInPからなる半導体表面保護
層5を連続的にそれぞれ前記の所定の厚みで形成する。
(Manufacturing Method) The FET according to the present embodiment is
It can be manufactured as follows by a combination of known techniques. On a semi-insulating GaAs substrate 1, a buffer layer 2 made of GaAs as an undoped layer, a channel layer 3 doped with Si, a cap layer 4 made of GaAs,
The semiconductor surface protective layer 5 made of GaInP, which is an undoped layer, is continuously formed with the above-mentioned predetermined thickness.

【0019】次いでウェハー全面に表面保護膜6のSi
Nを800Åの厚みで形成し、オーミック電極12が形
成される領域にSiイオンを、例えば130keV、
4.0×1013/cm2の濃度で注入し、n+高濃度層
13を形成する。
Next, the surface protection film 6 made of Si
N is formed to a thickness of 800 °, and Si ions are applied to a region where the ohmic electrode 12 is formed, for example, at 130 keV.
Implantation is performed at a concentration of 4.0 × 10 13 / cm 2 to form an n + high concentration layer 13.

【0020】この時、n+高濃度領域13をゲート電極
11に対し自己整合させるために、ダミーゲートを作製
した後にSiの注入を行ってもよい。その後先に形成し
たSiNからなる表面保護膜6をアニール膜としてn+
高濃度領域13に注入されたSiイオンを活性化する。
At this time, in order to make the n + high concentration region 13 self-aligned with the gate electrode 11, Si may be implanted after the dummy gate is manufactured. Thereafter, the surface protection film 6 made of SiN formed earlier is used as an annealing film as n +
Activate the Si ions implanted into the high concentration region 13.

【0021】次いで、オーミック電極領域をフォトレジ
ストでパターニングした後SiN保護膜6をエッチング
して開口しGaInPからなる半導体表面保護層5を露
出させる。その後燐酸を用いたウエットエッチングによ
り半導体表面保護層5のみを選択的に除去して開口しG
aAsキャップ層4を露出させ、ここにオーミック電極
12を形成する。ゲート電極11の作製もこのオーミッ
ク電極12と同様の手順にて行いFETを完成する。
Next, after patterning the ohmic electrode region with a photoresist, the SiN protective film 6 is etched and opened to expose the semiconductor surface protective layer 5 made of GaInP. Thereafter, only the semiconductor surface protection layer 5 is selectively removed by wet etching using phosphoric acid, and an opening is formed.
The aAs cap layer 4 is exposed, and an ohmic electrode 12 is formed thereon. The fabrication of the gate electrode 11 is performed in the same procedure as that for the ohmic electrode 12, thereby completing the FET.

【0022】(実施態様2)本願の他の実施態様の高ド
ープ層を複数有するFETの断面構造を図3に示す。半
絶縁性GaAs基板1の上に、アンドープ層であるGa
Asからなるバッファー層2を8000Å、Siをドー
プしたGaAsからなるチャネル層3を80Å、GaA
sからなるキャップ層41、42、43を900Å、G
aInPからなる半導体表面保護層5を50Å連続的に
形成する。
(Embodiment 2) FIG. 3 shows a cross-sectional structure of an FET having a plurality of highly doped layers according to another embodiment of the present invention. On a semi-insulating GaAs substrate 1, Ga as an undoped layer is formed.
The buffer layer 2 made of As is 8000 °, the channel layer 3 made of GaAs doped with Si is 80 °, GaAs
The cap layers 41, 42 and 43 made of s are 900 ° and G
A semiconductor surface protection layer 5 made of aInP is continuously formed at 50 °.

【0023】ここでGaAsキャップ層41、42、4
3は、実施態様1と異なり、第1のアンドープGaAs
層41、SiドープGaAs層42、アンドープGaA
s43の3層より形成されていて、アンドープGaAs
層43が次のアンドープGaInP半導体表面保護層5
と接している。ゲート電極11、オーミック電極12、
表面保護膜6等その他の構造は実施態様1と同様であ
る。またn+高濃度層13はチャネル層3に達する深さ
までSiをイオン注入し、活性化することで得られる。
Here, the GaAs cap layers 41, 42, 4
3 is different from the first embodiment in that the first undoped GaAs
Layer 41, Si-doped GaAs layer 42, undoped GaAs
s43, which is formed of three layers of undoped GaAs.
The layer 43 is the next undoped GaInP semiconductor surface protective layer 5
Is in contact with Gate electrode 11, ohmic electrode 12,
Other structures such as the surface protection film 6 are the same as those of the first embodiment. The n + high concentration layer 13 is obtained by ion-implanting and activating Si to a depth reaching the channel layer 3.

【0024】本願発明における半導体表面保護層5は、
この様な複数のドープ層を有するFETの場合に特に大
きな効果を発揮できる。すなわち、キャップ層41、4
2、43よりも広エネルギーギャップのGaInPを半
導体表面保護層5とすることで、界面準位21の密度自
体が減少することに加え、チャネル3中の電子が界面準
位21に捕獲される確率が減少する。
The semiconductor surface protective layer 5 according to the present invention comprises:
Particularly in the case of an FET having such a plurality of doped layers, a particularly large effect can be exhibited. That is, the cap layers 41 and 4
By using GaInP having a wider energy gap than that of 2, 43 as the semiconductor surface protective layer 5, the density itself of the interface states 21 is reduced, and the probability that electrons in the channel 3 are captured by the interface states 21 is increased. Decrease.

【0025】本実施態様によるFETは、実施態様1に
準じて製造できる。但しキャップ層41、42、43は
アンドープGaAs層/SiドープGaAs層/アンド
ープGaAs層の3層の構造となる。
The FET according to the present embodiment can be manufactured according to the first embodiment. However, the cap layers 41, 42, and 43 have a three-layer structure of undoped GaAs layer / Si-doped GaAs layer / undoped GaAs layer.

【0026】以上の実施態様において、半導体表面保護
層6としてGaAsと格子整合するGaInPの場合を
説明したが、格子不整による欠陥が生じない様な臨界厚
よりも薄い条件であれば、この組成に制限されることは
なく、例えばAlInP、AlInGaP等も同様な効
果を発揮する。
In the above embodiment, the case where GaInP is lattice-matched with GaAs as the semiconductor surface protective layer 6 has been described. However, if the thickness is smaller than a critical thickness that does not cause a defect due to lattice mismatch, the composition becomes There is no limitation, and for example, AlInP, AlInGaP, and the like exhibit the same effect.

【0027】また本発明においてはFETの場合につい
て説明しているが、FETに制限されるものではなく、
GaAsチャネル層/アンドープAlGaAsスペーサ
層/SiドープAlGaAs電子供給層の構造を有する
高移動度トランジスタであるHEMTに応用しても同様
な効果を発揮する。
In the present invention, the case of an FET has been described. However, the present invention is not limited to the FET.
A similar effect can be obtained when applied to a HEMT which is a high mobility transistor having a structure of GaAs channel layer / undoped AlGaAs spacer layer / Si doped AlGaAs electron supply layer.

【0028】[0028]

【発明の効果】本願発明は化合物半導体を材料とする電
界効果トランジスタ(FET)に関し、キャップ層より
も広いバンドギャップを有するアンドープ層からなる半
導体表面保護層を付加することにより、界面準位による
チャンネル層からの電子のトラップを排除して、FET
の重要特性であるgmの経時変化を抑制し、安定した特
性を実現する。
The present invention relates to a field effect transistor (FET) using a compound semiconductor as a material, and by adding a semiconductor surface protection layer composed of an undoped layer having a band gap wider than a cap layer, a channel based on an interface state is provided. Eliminate the trapping of electrons from the layer
Of the gm, which is an important characteristic of the above, is suppressed, and stable characteristics are realized.

【0029】本願発明は、また高ドープ層を複数有する
タイプのFETにおいても、キャップ層よりも広いバン
ドギャップを有するアンドープ層からなる半導体表面保
護層を付加することにより、保護膜との界面準位による
電子トラップを顕著に減少させ、gmの経時的変化を抑
制して、特性を安定化させることができる。
The present invention also relates to an FET having a plurality of highly doped layers, by adding a semiconductor surface protective layer composed of an undoped layer having a band gap wider than that of the cap layer, so that the interface state with the protective film can be improved. Can significantly reduce electron traps, suppress changes over time in gm, and stabilize characteristics.

【0030】[0030]

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

【図1】本願発明の実施態様の電界効果トランジスタを
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a field effect transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す電界効果トランジスタのバンド構造
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a band structure of the field-effect transistor shown in FIG.

【図3】本願発明の他の実施態様の電界効果トランジス
タを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a field effect transistor according to another embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す電界効果トランジスタのバンド構造
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a band structure of the field-effect transistor shown in FIG.

【図5】従来の電界効果トランジスタを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional field effect transistor.

【図6】図5に示す電界効果トランジスタのバンド構造
を示す図である。
6 is a diagram showing a band structure of the field-effect transistor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:半導体基板 2:バッファ層 3:チャネル層 4:キャップ層 41、43:アンドープ層 42:高ドープ層 5:半導体表面保護層 6:表面保護膜 11:ゲート電極 12:オーミック電極 13: n+高濃度層 21:界面準位 31:空乏層 1: semiconductor substrate 2: buffer layer 3: channel layer 4: cap layer 41, 43: undoped layer 42: highly doped layer 5: semiconductor surface protective layer 6: surface protective film 11: gate electrode 12: ohmic electrode 13: n + high Concentration layer 21: Interface level 31: Depletion layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に不純物濃度の高いチャネ
ル層、前記チャネル層上にキャップ層、前記キャップ層
上に半導体表面保護層、前記半導体表面保護層上に表面
保護膜を有する電界効果トランジスタにおいて、少なく
とも前記キャップ層の前記半導体表面保護層と接する領
域はアンドープ層とし、かつ前記半導体表面保護層は前
記キャップ層を形成する材料よりも広いバンドギャップ
を有する材料より形成されたアンドープ層であることを
特徴とする電界効果トランジスタ。
1. A field effect transistor comprising a channel layer having a high impurity concentration on a semiconductor substrate, a cap layer on the channel layer, a semiconductor surface protection layer on the cap layer, and a surface protection film on the semiconductor surface protection layer. At least a region of the cap layer in contact with the semiconductor surface protection layer is an undoped layer, and the semiconductor surface protection layer is an undoped layer formed of a material having a wider band gap than the material forming the cap layer. A field-effect transistor characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 前記キャップ層が、前記チャネル層と接
する側より、アンドープ層、高ドープ層、アンドープ層
の順に形成されている3層構造であることを特徴とする
請求項1に記載の電界効果トランジスタ。
2. The electric field according to claim 1, wherein the cap layer has a three-layer structure in which an undoped layer, a highly doped layer, and an undoped layer are formed in this order from the side in contact with the channel layer. Effect transistor.
【請求項3】 前記半導体表面保護層を形成する材料が
GaInPであることを特徴とする請求項1又は2に記
載の電界効果トランジスタ。
3. The field effect transistor according to claim 1, wherein a material forming the semiconductor surface protection layer is GaInP.
【請求項4】 前記半導体表面保護層を形成する材料が
AlInPであることを特徴とする請求項1又は2に記
載の電界効果トランジスタ。
4. The field effect transistor according to claim 1, wherein a material forming the semiconductor surface protection layer is AlInP.
【請求項5】 前記キャップ層を形成する材料がGaA
sであることを特徴とする請求項1乃至4のいづれか1
項に記載の電界効果トランジスタ。
5. The material for forming the cap layer is GaAs.
s.
Item 3. The field effect transistor according to item 1.
【請求項6】 前記キャップ層を形成する材料がAlG
aAsであることを特徴とする請求項1乃至4のいづれ
か1項に記載の電界効果トランジスタ。
6. A material for forming the cap layer is AlG.
The field effect transistor according to claim 1, wherein the field effect transistor is aAs.
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