JPS62265762A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS62265762A JPS62265762A JP11024586A JP11024586A JPS62265762A JP S62265762 A JPS62265762 A JP S62265762A JP 11024586 A JP11024586 A JP 11024586A JP 11024586 A JP11024586 A JP 11024586A JP S62265762 A JPS62265762 A JP S62265762A
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- Pending
Links
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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】
〔概 要〕
エミッタ領域を５ｉＣ（シリコン炭化物）、コレクタ領
域をＳｉ（シリコン）としたヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ（ＨＢ Ｔ）のベース領域を５ｉｎ−ｘＣｘと
し、且つ組成変数Ｘを連続的に変化させてベース・エミ
ッタ界面での不連続性をなくすと共に、傾斜ベースとし
て高速化を図る。
域をＳｉ（シリコン）としたヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ（ＨＢ Ｔ）のベース領域を５ｉｎ−ｘＣｘと
し、且つ組成変数Ｘを連続的に変化させてベース・エミ
ッタ界面での不連続性をなくすと共に、傾斜ベースとし
て高速化を図る。
本発明は、シリコン（Ｓｉ）と炭化シリコン（Ｓ ｉ
Ｃ）のへテロ接合を有する半導体装置に関する。
Ｃ）のへテロ接合を有する半導体装置に関する。
シリコン（Ｓｉ）をコレクタ領域とベース領域に用い、
Ｓｌよりバンドギャップの大きな炭化シリコン（ＳｉＣ
）をエミッタ領域に用いたＨ Ｂ Ｔは、第４図に示す
ようにベース・エミッタ（Ｂ−Ｅ）界面での価電子帯Ｅ
Ｖの変化ΔＥＶが伝導帯Ｅｃの変化ΔＥｃより大きい（
ΔＥＶ＞ΔＥｃ）ため、ホール（正孔）に対するバリア
が大きくなってエミッタ注入効率が高くなり、通常のバ
イポーラトランジスタよりｈＦＥを増大できるメリソｌ
−がある。
Ｓｌよりバンドギャップの大きな炭化シリコン（ＳｉＣ
）をエミッタ領域に用いたＨ Ｂ Ｔは、第４図に示す
ようにベース・エミッタ（Ｂ−Ｅ）界面での価電子帯Ｅ
Ｖの変化ΔＥＶが伝導帯Ｅｃの変化ΔＥｃより大きい（
ΔＥＶ＞ΔＥｃ）ため、ホール（正孔）に対するバリア
が大きくなってエミッタ注入効率が高くなり、通常のバ
イポーラトランジスタよりｈＦＥを増大できるメリソｌ
−がある。
ところがＳｉＣとＳｉのへテロ接合をｎｐｎ ）ランジ
スタのエミッタ・ベース（Ｅ−Ｂ）間に形成させると、
伝導帯ＥｃにおいてＥ−Ｂ界面付近にバンドギャップの
不連続点（スパイク）が発生し、これが電子に対するエ
ネルギバリアを形成して動作時に余分な電力を消費させ
る（コレクタ電流が流れるときにオフセット電圧を発生
する）欠点がある。
スタのエミッタ・ベース（Ｅ−Ｂ）間に形成させると、
伝導帯ＥｃにおいてＥ−Ｂ界面付近にバンドギャップの
不連続点（スパイク）が発生し、これが電子に対するエ
ネルギバリアを形成して動作時に余分な電力を消費させ
る（コレクタ電流が流れるときにオフセット電圧を発生
する）欠点がある。
本発明は、ベース領域の組成をＳｉとＳｉＣの中間物５
ｉｎ−ｘＣｘとし、且つその・組成変数Ｘを連続的に変
化させてＥ−Ｂ界面での不連続性をなくそうとするもの
である。このことにより同時に傾斜ベースとなって高速
化も図れる。
ｉｎ−ｘＣｘとし、且つその・組成変数Ｘを連続的に変
化させてＥ−Ｂ界面での不連続性をなくそうとするもの
である。このことにより同時に傾斜ベースとなって高速
化も図れる。
第１図は本発明の基本構造図で、１はＳｉＣのエミッタ
領域、２はＳｉ＋−ｘ Ｃｘのベース領域、３はＳｉの
コレクタ領域、４は絶縁層である。本例はｎｐｎ型を示
しているがｐｎｐ型にも通用できる。ＳｉＣの成長はＥ
ｇｕｎＳ ｉソースにカーボン（Ｃ）のイオン注入を
併用したＭＢＥ法等で行なうことができる。
領域、２はＳｉ＋−ｘ Ｃｘのベース領域、３はＳｉの
コレクタ領域、４は絶縁層である。本例はｎｐｎ型を示
しているがｐｎｐ型にも通用できる。ＳｉＣの成長はＥ
ｇｕｎＳ ｉソースにカーボン（Ｃ）のイオン注入を
併用したＭＢＥ法等で行なうことができる。
〔作用〕
ベース領域２の組成は変数Ｘがエミッタ領域１からコレ
クタ領域３にかけて１／２からＯまで連続的に変化する
。Ｘ＝１／２はＳｉＣの状態であるから領域１．２間に
不連続性は発生しない。またｘ＝０はＳｉの状態である
から領域２，３間にも不連続性はない。この結果、第４
図で示したようなスパイクは解消されるので、消費電力
が節減できる。
クタ領域３にかけて１／２からＯまで連続的に変化する
。Ｘ＝１／２はＳｉＣの状態であるから領域１．２間に
不連続性は発生しない。またｘ＝０はＳｉの状態である
から領域２，３間にも不連続性はない。この結果、第４
図で示したようなスパイクは解消されるので、消費電力
が節減できる。
また、ベース領域２内で伝導帯Ｅｃがエミッタ領域１か
らコレクタ領域３に向けて傾斜するため、電子の電界加
速効果が生じてベース走行時間が短縮できる。
らコレクタ領域３に向けて傾斜するため、電子の電界加
速効果が生じてベース走行時間が短縮できる。
第２図は本発明の一実施例を示す特性図で、第１図の基
本構造に対応するものである。伝導帯ＥＣはＥ−Ｂ間で
連続しており、またベース領域Ｂ内ではコレクタＣに向
けて傾斜している。
本構造に対応するものである。伝導帯ＥＣはＥ−Ｂ間で
連続しており、またベース領域Ｂ内ではコレクタＣに向
けて傾斜している。
このＶ４斜ヘース領域２は、ｎ−３ｉ基板３上にＣＶＤ
法でＳｉ＋−ｘｃｘを成長させて作ることができる。こ
の５ｉｎ−ｘＣｘの成長では、シランなどの３ｉ供給ガ
スに対するメタンガス等のＣ供給ガスのモルぶ度を増や
しながら成長を続け、ＳｉとＣのモル比を前述の様に変
化させる。ベース領域２の不純物はｐ型であるが、これ
をｎ型に変更すればＳｉ０層１も続けて成長できる。こ
の他に、真空度の高い分子線エピタキシャル成長法によ
れば、ＳｉとＣのソースを交互に用いてＳｉとＣの分布
を制御することもできる。第１図の島状の構造は層１ま
で形成した後イオンミリイングなどで順次メサエッチン
グするか、層２まで形成してメサエッチングし、更にそ
の上に層１を形成することで実現できる。
法でＳｉ＋−ｘｃｘを成長させて作ることができる。こ
の５ｉｎ−ｘＣｘの成長では、シランなどの３ｉ供給ガ
スに対するメタンガス等のＣ供給ガスのモルぶ度を増や
しながら成長を続け、ＳｉとＣのモル比を前述の様に変
化させる。ベース領域２の不純物はｐ型であるが、これ
をｎ型に変更すればＳｉ０層１も続けて成長できる。こ
の他に、真空度の高い分子線エピタキシャル成長法によ
れば、ＳｉとＣのソースを交互に用いてＳｉとＣの分布
を制御することもできる。第１図の島状の構造は層１ま
で形成した後イオンミリイングなどで順次メサエッチン
グするか、層２まで形成してメサエッチングし、更にそ
の上に層１を形成することで実現できる。
第３図は本発明の他の実施例を示す特性図である。本例
ではベース領域Ｂの途中でＸ＝Ｏに落とし、ベース領域
Ｂのコレクタ寄りにｐ−５ｉ層を形成している。このよ
うにしてもＥ−Ｂ界面ではＸ＝１／２であるのでスパイ
クは発生せず、またベース領域にも傾斜をつけることが
できる。
ではベース領域Ｂの途中でＸ＝Ｏに落とし、ベース領域
Ｂのコレクタ寄りにｐ−５ｉ層を形成している。このよ
うにしてもＥ−Ｂ界面ではＸ＝１／２であるのでスパイ
クは発生せず、またベース領域にも傾斜をつけることが
できる。
以上述べたように本発明によれば、ヘテロ接合バイポー
ラトランジスタのエミッタ・ベース接合面でのＥｃスパ
イク解消による消費電力のＷＪ減、および傾斜ベースに
よる電子ドリフトの電子加速効果で高速化が図れる利点
がある。
ラトランジスタのエミッタ・ベース接合面でのＥｃスパ
イク解消による消費電力のＷＪ減、および傾斜ベースに
よる電子ドリフトの電子加速効果で高速化が図れる利点
がある。
第１図は本発明の基本構造図、
第２図および第３図は本発明の異なる実施例のエネルギ
ハンド特性図、 第４図は従来のＨＢＴのエネルギバンド特性図である。 図中、１はエミッタ領域、２はベースｎＭ ｂ５．．３
はコレクタ領域である。
ハンド特性図、 第４図は従来のＨＢＴのエネルギバンド特性図である。 図中、１はエミッタ領域、２はベースｎＭ ｂ５．．３
はコレクタ領域である。
Claims (1)
- バイポーラトランジスタのエミッタ領域をＳｉＣ、コレ
クタ領域を該エミッタ領域と同じ導電型のＳｉで形成し
たヘテロ接合型の半導体装置において、両領域間に介在
する反対導電型のベース領域をＳｉ＿１＿−＿ｘＣ＿ｘ
とし、且つその組成変数ｘをエミッタ領域からコレクタ
領域に向けて１／２から０まで連続的に変化させてなる
ことを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024586A JPS62265762A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11024586A JPS62265762A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62265762A true JPS62265762A (ja) | 1987-11-18 |
Family
ID=14530789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11024586A Pending JPS62265762A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62265762A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642360A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-06 | Nec Corp | Hetero-junction bipolar transistor |
| US5536952A (en) * | 1992-03-24 | 1996-07-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Heterojunction bipolar transistor |
| EP0740351A2 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-30 | Nec Corporation | Bipolar transistor having an emitter region formed of silicon carbide |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP11024586A patent/JPS62265762A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642360A (en) * | 1987-06-24 | 1989-01-06 | Nec Corp | Hetero-junction bipolar transistor |
| US5536952A (en) * | 1992-03-24 | 1996-07-16 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Heterojunction bipolar transistor |
| US5624853A (en) * | 1992-03-24 | 1997-04-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for forming heterojunction bipolar transistors |
| EP0740351A2 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-30 | Nec Corporation | Bipolar transistor having an emitter region formed of silicon carbide |
| EP0740351A3 (en) * | 1995-04-27 | 1997-01-15 | Nec Corp | Bipolar transistor having a silicon carbide emitter |
| US6049098A (en) * | 1995-04-27 | 2000-04-11 | Nec Corporation | Bipolar transistor having an emitter region formed of silicon carbide |
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