JPS6154673A - 電界効果型半導体装置 - Google Patents
電界効果型半導体装置Info
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- JPS6154673A JPS6154673A JP17585984A JP17585984A JPS6154673A JP S6154673 A JPS6154673 A JP S6154673A JP 17585984 A JP17585984 A JP 17585984A JP 17585984 A JP17585984 A JP 17585984A JP S6154673 A JPS6154673 A JP S6154673A
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- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 25
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract 2
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/802—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with heterojunction gate, e.g. transistors with semiconductor layer acting as gate insulating layer, MIS-like transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
- H01L29/7786—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT
- H01L29/7787—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with direct single heterostructure, i.e. with wide bandgap layer formed on top of active layer, e.g. direct single heterostructure MIS-like HEMT with wide bandgap charge-carrier supplying layer, e.g. direct single heterostructure MODFET
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子親和力が相違する２種類の半導体を接合
することに依り形成される接合面の近傍に発生する電子
蓄積層に於ける電子濃度を制御電極に印加する電圧で変
化させ、前記制御電極を挟んで設けられた２個の電極間
に在る前記電子蓄積層からなる導電路のインピーダンス
を制御する形式の電界効果型半導体装置の改良に関する
。
することに依り形成される接合面の近傍に発生する電子
蓄積層に於ける電子濃度を制御電極に印加する電圧で変
化させ、前記制御電極を挟んで設けられた２個の電極間
に在る前記電子蓄積層からなる導電路のインピーダンス
を制御する形式の電界効果型半導体装置の改良に関する
。
第２図は従来から知られている前記種類の電界効果型半
導体装置の一例を表す要部切断側面図である。
導体装置の一例を表す要部切断側面図である。
図に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はノン・ド
ープＧａＡｓバッファ層、３はｎ型Ａｊ！ＧａＡｓ電子
供給層、４はソース電極、５はドレイン電極、６は制御
電極（ゲート電極）、７及び８は合金化領域、９は電子
蓄積（以下２ＤＥＣと呼ぶ）層をそれぞれ示している。
ープＧａＡｓバッファ層、３はｎ型Ａｊ！ＧａＡｓ電子
供給層、４はソース電極、５はドレイン電極、６は制御
電極（ゲート電極）、７及び８は合金化領域、９は電子
蓄積（以下２ＤＥＣと呼ぶ）層をそれぞれ示している。
図から判るように、通常、この種の電界効果型半導体装
置では、ソース電極４及びドレイン電極５と２ＤＥＧ層
９とのオーミック・コンタクトをとるにはｎ型ＡβＧａ
Ａｓ電子供給層３を介してノン・ドープＧａＡｓバッフ
ァ層２に生成されるＺＤＥＧ層９に達する合金化領域７
及び８に依存している。
置では、ソース電極４及びドレイン電極５と２ＤＥＧ層
９とのオーミック・コンタクトをとるにはｎ型ＡβＧａ
Ａｓ電子供給層３を介してノン・ドープＧａＡｓバッフ
ァ層２に生成されるＺＤＥＧ層９に達する合金化領域７
及び８に依存している。
前記従来の電界効果型半導体装置では、２０Ｅ０層９が
ノン・ドープＧａＡｓである為、前記のような合金化領
域７及び８を形成しても良好なオーミック・コンタクト
をとることは困難である。
ノン・ドープＧａＡｓである為、前記のような合金化領
域７及び８を形成しても良好なオーミック・コンタクト
をとることは困難である。
また、通常、２ＤＥＣ層９に於ける電子移動度は、大略
、ノン・ドープＧａＡｓバッファ層２に於ける残留不純
物濃度で決まるとされている。然しなから、この残留不
純物は、結晶成長装置の性能や、或いは、非常に低濃度
であることから制御性が極めて悪く、安定で再現性の良
い電子移動度は得られていない。
、ノン・ドープＧａＡｓバッファ層２に於ける残留不純
物濃度で決まるとされている。然しなから、この残留不
純物は、結晶成長装置の性能や、或いは、非常に低濃度
であることから制御性が極めて悪く、安定で再現性の良
い電子移動度は得られていない。
本発明は、現在、この種の電界効果型半導体装置で得ら
れている電子移動度が３００００（ｃｍ２／Ｖ−ｓｅｃ
）乃至５００００ （ｃｍ” ／Ｖ−ｓｅＣ）（７７［
Ｋ）にて）であって、実際番こけ余り必要がない高い値
であることに着目し、むしろ、電子移動度が前記値より
若干低下しても、良好なオーミック・コンタクトがとれ
て、安定且つ再現性良好な電子移動度を実現できるよう
な技術を提供する。
れている電子移動度が３００００（ｃｍ２／Ｖ−ｓｅｃ
）乃至５００００ （ｃｍ” ／Ｖ−ｓｅＣ）（７７［
Ｋ）にて）であって、実際番こけ余り必要がない高い値
であることに着目し、むしろ、電子移動度が前記値より
若干低下しても、良好なオーミック・コンタクトがとれ
て、安定且つ再現性良好な電子移動度を実現できるよう
な技術を提供する。
本発明の電界効果型半導体装置では、基板上に形成され
たノン・ドープ化合物半導体バッファ層と、該ノン・ド
ープ化合物半導体バッファ層上に形成され且つ電子蓄積
層が内在するｎ型化合物半導体層と、該ｎ型化合物半導
体層上に形成され且つ該ｎ型化合物半導体層に比較して
電子親和力が小であると共にｎ型不純物が高濃度にドー
プされた化合物半導体電子供給層とを備えた構成を採っ
ている。
たノン・ドープ化合物半導体バッファ層と、該ノン・ド
ープ化合物半導体バッファ層上に形成され且つ電子蓄積
層が内在するｎ型化合物半導体層と、該ｎ型化合物半導
体層上に形成され且つ該ｎ型化合物半導体層に比較して
電子親和力が小であると共にｎ型不純物が高濃度にドー
プされた化合物半導体電子供給層とを備えた構成を採っ
ている。
〔作用）
前記構成に依ると、ＺＤＥＧ層はｎ型化合物半導体層に
生成されるようになっている。従って、ソース電極及び
ドレイン電極とは良好なオーミック・コンタクトをとる
ことができ、また、２ＤＥＧ層に於ける電子移動度はｎ
型不純物に依って制御することができるから、所望の電
子移動度が安定に且つ再現性良く実現される。
生成されるようになっている。従って、ソース電極及び
ドレイン電極とは良好なオーミック・コンタクトをとる
ことができ、また、２ＤＥＧ層に於ける電子移動度はｎ
型不純物に依って制御することができるから、所望の電
子移動度が安定に且つ再現性良く実現される。
本発明を実施すると、確実に電子移動度は低下するが、
その程度は然程大きくはなく、その犠牲は、前記利点が
補って余りある。
その程度は然程大きくはなく、その犠牲は、前記利点が
補って余りある。
Ｃ実施例〕
第１図は本発明一実施例の要部切断側面図を表し、第２
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示しであ
る。
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示しであ
る。
本実施例が第２図に示した従来例と相違する点は、７し
、ドー７”ＧａＡｓｚ９１．．７ア層２ッ。□型Ａｊ！
ＧａＡｓ電子供給層３の間にｎ型ＧａＡｓ層１０が介在
していることである。
、ドー７”ＧａＡｓｚ９１．．７ア層２ッ。□型Ａｊ！
ＧａＡｓ電子供給層３の間にｎ型ＧａＡｓ層１０が介在
していることである。
この構成に依ると、ソース電極４及びドレイン電極５の
合金化領域７及び８がオーミック・コンタクトすべき２
ＤＥＧ層はｎ型ＧａＡｓ層１０内に生成されるので、そ
のオーミック性はＺＤＥＧ層がノン・ドープＧａＡｓ層
２内に生成される場合よりも極めて良好である。
合金化領域７及び８がオーミック・コンタクトすべき２
ＤＥＧ層はｎ型ＧａＡｓ層１０内に生成されるので、そ
のオーミック性はＺＤＥＧ層がノン・ドープＧａＡｓ層
２内に生成される場合よりも極めて良好である。
次に、前記実施例に於ける各部分のデータを挙げる。
（１）ノン・ドープＧ ａ Ａ ｓバッファ層２厚さ：
０．５Ｃμｍ〕 （２）ｎ型ＧａＡｓ層１０ 厚さ４１００乃至２００ Ｃ人〕 不純物：シリコン（Ｓｔ） 不純物濃度：２〜５×１０１７〔ｃ〔３〕（３）ｎ型Ａ
７！’ＧａＡｓ電子供給層３厚さ：０．１（μｍ〕 不純物：Ｓｉ 不純物濃度： ２ Ｘ １０１８（ａｎ−３）（４）
ソース電極４及びドレイン電極５材料：金（Ａｕ）／
Ａｕ・ゲルマニウム（Ｇｅ）（５）制御電極６、 材料ニアルミニウム（／ｌり或いはＡｕ半絶縁性ＧａＡ
−ｓ基板ｌ上に前記各半導体層を成長させるには、分子
線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａ
ｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法を適用することに依
り連続的に行われる。
０．５Ｃμｍ〕 （２）ｎ型ＧａＡｓ層１０ 厚さ４１００乃至２００ Ｃ人〕 不純物：シリコン（Ｓｔ） 不純物濃度：２〜５×１０１７〔ｃ〔３〕（３）ｎ型Ａ
７！’ＧａＡｓ電子供給層３厚さ：０．１（μｍ〕 不純物：Ｓｉ 不純物濃度： ２ Ｘ １０１８（ａｎ−３）（４）
ソース電極４及びドレイン電極５材料：金（Ａｕ）／
Ａｕ・ゲルマニウム（Ｇｅ）（５）制御電極６、 材料ニアルミニウム（／ｌり或いはＡｕ半絶縁性ＧａＡ
−ｓ基板ｌ上に前記各半導体層を成長させるには、分子
線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａ
ｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法を適用することに依
り連続的に行われる。
また、ｎ型ＧａＡｓ層１０の厚みは、ｎ型ＡｎＧａＡｓ
電子供給層３からしみだす２ＤＥＧ層の分布から前記の
ような値とする。
電子供給層３からしみだす２ＤＥＧ層の分布から前記の
ような値とする。
本発明の電界効果型半導体装置では、基板上に形成され
たノン・ドープ化合物半導体バッファ層と、該ノン・ド
ープ化合物半導体バッファ層上に形成され且つ電子蓄積
層が内在するｎ型化合物半導体層と、該ｎ型化合物半導
体層上に形成され目。
たノン・ドープ化合物半導体バッファ層と、該ノン・ド
ープ化合物半導体バッファ層上に形成され且つ電子蓄積
層が内在するｎ型化合物半導体層と、該ｎ型化合物半導
体層上に形成され目。
つ該ｎ型化合物半導体層に比較して電子親和力が小であ
ると共にｎ型不純物が高濃度にドープされた化合物半導
体電子供給層とを備えている。
ると共にｎ型不純物が高濃度にドープされた化合物半導
体電子供給層とを備えている。
この構成に依ると２ＤＥＧ層はｎ型化合物半導体層に生
成されるので、ソース電極及びドレイン電極は２ＤＥＧ
層と低抵抗の良好なオーミック・コンタクトをとること
ができ、そして、２ＤＦ、Ｇ層がｎ型化合物半導体層に
生成されても電子移動度の低下は然程大きくはなく、む
しろ、ノン・ドープ化合物半導体層に生成される場合に
問題となる残留不純物がｎ型化合物半導体層であること
に依りキャンセルされ、安定で、しかも、再現性が良い
電子移動度を実現できる。
成されるので、ソース電極及びドレイン電極は２ＤＥＧ
層と低抵抗の良好なオーミック・コンタクトをとること
ができ、そして、２ＤＦ、Ｇ層がｎ型化合物半導体層に
生成されても電子移動度の低下は然程大きくはなく、む
しろ、ノン・ドープ化合物半導体層に生成される場合に
問題となる残留不純物がｎ型化合物半導体層であること
に依りキャンセルされ、安定で、しかも、再現性が良い
電子移動度を実現できる。
従って、この種の電界効果型半導体装置としては特性が
向上する。
向上する。
第１図は本発明一実施例の要部切断側面図、第２図は従
来例の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はノン・ド
ープＧａＡｓバッファ層、３はｎ型ＡｅＧａＡｓ電子供
給層、４はソース電極、５はドレイン電極、６は制御電
極、７及び８はオーミック・コンタクトをとる為の合金
化領域、９は電子蓄積層、１０はｎ型ＧａＡｓ層をそれ
ぞれ示している。
来例の要部切断側面図をそれぞれ表している。 図に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はノン・ド
ープＧａＡｓバッファ層、３はｎ型ＡｅＧａＡｓ電子供
給層、４はソース電極、５はドレイン電極、６は制御電
極、７及び８はオーミック・コンタクトをとる為の合金
化領域、９は電子蓄積層、１０はｎ型ＧａＡｓ層をそれ
ぞれ示している。
Claims (1)
- 基板上に形成されたノン・ドープ化合物半導体バッファ
層と、該ノン・ドープ化合物半導体バッファ層上に形成
され且つ電子蓄積層が内在するｎ型化合物半導体層と、
該ｎ型化合物半導体層上に形成され且つ該ｎ型化合物半
導体層に比較して電子親和力が小であると共にｎ型不純
物が高濃度にドープされた化合物半導体電子供給層とを
備えてなることを特徴とする電界効果型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175859A JP2668354B2 (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 電界効果型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175859A JP2668354B2 (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 電界効果型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154673A true JPS6154673A (ja) | 1986-03-18 |
| JP2668354B2 JP2668354B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16003443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59175859A Expired - Lifetime JP2668354B2 (ja) | 1984-08-25 | 1984-08-25 | 電界効果型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668354B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS637668A (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子 |
| JPS6337670A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JPH03162298A (ja) * | 1990-05-08 | 1991-07-12 | Kanebo Ltd | 製品液充填装置 |
| US5430310A (en) * | 1991-03-28 | 1995-07-04 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Field effect transistor |
| US6809350B1 (en) * | 1998-06-23 | 2004-10-26 | Thomson-Csf | Quantum well detector with layer for the storage of photo-excited electrons |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147172A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS594085A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1984
- 1984-08-25 JP JP59175859A patent/JP2668354B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147172A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS594085A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS637668A (ja) * | 1986-06-28 | 1988-01-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子 |
| JPS6337670A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
| JPH03162298A (ja) * | 1990-05-08 | 1991-07-12 | Kanebo Ltd | 製品液充填装置 |
| US5430310A (en) * | 1991-03-28 | 1995-07-04 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Field effect transistor |
| US6809350B1 (en) * | 1998-06-23 | 2004-10-26 | Thomson-Csf | Quantum well detector with layer for the storage of photo-excited electrons |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2668354B2 (ja) | 1997-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |