JPS6347974A - Hetero junction bipolar transistor - Google Patents

Hetero junction bipolar transistor

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JPS6347974A
JPS6347974A JP19248586A JP19248586A JPS6347974A JP S6347974 A JPS6347974 A JP S6347974A JP 19248586 A JP19248586 A JP 19248586A JP 19248586 A JP19248586 A JP 19248586A JP S6347974 A JPS6347974 A JP S6347974A
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加藤 理一
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Abstract

PURPOSE:To reduce the negative differential collector resistance of a hetero junction bipolar transistor thereby to improve characteristics by providing a lower impurity concentration region than an emitter side at the collector side of a base region having a graded base structure. CONSTITUTION:An emitter region 5 is composed of a semiconductor material having larger band gap than a base region 4, and the composition of a semiconductor material is so varied as to gradually reduce a band gap from the emitter 5 to a collector 3 in the region 4. A region having a smaller impurity concentration than the emitter 5 is provided at the collector 3 in the region 4 in such a hetero junction bipolar transistor. For example, an n<+> type GaAs layer 2, an n-type GaAs layer 3, a p<-> type AlxGa1-xAs layer 41, p<+> type AlxGa1-xAs layer 42, an n-type (AlGa)As layer 5 and an n<+> type GaAs layer 6 are provided on a semi-insulating GaAs substrate 1. The layers 41, 42 are gradually varied in the composition ratio (x) of aluminum from 0 to 0.1 from below to upward.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、エミッタ領域にベース領域よりバンドギャッ
プの大きい半導体材料を用いたヘテロ接合バイポーラト
ランジスタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a heterojunction bipolar transistor using a semiconductor material having a larger bandgap in the emitter region than in the base region.

(従来の技術) エミッタ領域をベース領域よりバンドギャップの大きい
半導体材料で構成するヘテロ接合バイポーラトランジス
タは、ホモ接合バイポーラトランジスタに比べて多くの
111点を有することが知られている。これらの利点を
要約すると次の通りである。
(Prior Art) It is known that a heterojunction bipolar transistor whose emitter region is made of a semiconductor material with a larger bandgap than a base region has 111 points, which is more than a homojunction bipolar transistor. These advantages are summarized as follows.

■ エミッタ領域の不純物濃度とベース領域の不純物濃
度との比が小さくても、バンドギャップの違いにより高
いエミッタ注入効率が得られる。
■ Even if the ratio of the impurity concentration in the emitter region to the impurity concentration in the base region is small, high emitter injection efficiency can be obtained due to the difference in band gap.

■ ■の結果、ベース領域の不純物濃度を高くすること
ができ、従ってベース抵抗を下げることができる。
(2) As a result of (2), the impurity concentration in the base region can be increased, and the base resistance can therefore be lowered.

■ エミッタ領域の不純物濃度を下げることができるた
め、エミッタ接合容量を小さくすることができる。
■ Since the impurity concentration in the emitter region can be lowered, the emitter junction capacitance can be reduced.

これらの利点のために、ヘテロ接合バイポーラトランジ
スタは高周波特性、スイッチング特性に優れており、マ
イクロ波用トランジスタや高速論理用トランジスタとし
てを望視されている。
Because of these advantages, heterojunction bipolar transistors have excellent high frequency characteristics and switching characteristics, and are expected to be used as microwave transistors and high-speed logic transistors.

更に、トランジスタの性能を向上させる手段として、ベ
ース領域のエミッタ領域側からコレクタ側に向かってバ
ンドギャップが徐々に小さくなるように半導体材料の組
成比を変化させ、エミッタ領域からベース領域へ注入さ
れたキャリアに対する作り付けの加速電界を設ける、所
謂グレーテッド・ベース構造が知られている。この構造
を用いると次のような利点が得られる。
Furthermore, as a means to improve the performance of transistors, the composition ratio of the semiconductor material is changed so that the bandgap gradually decreases from the emitter region side of the base region to the collector side, and the semiconductor material is injected from the emitter region to the base region. So-called graded base structures are known which provide a built-in accelerating electric field for the carriers. Using this structure provides the following advantages:

(a)  ベース領域中でキャリアは作り付けの電界に
より加速されるため、拡散に律速された速度より大きい
速度が得られ、キャリアのベース走行時間が短縮される
(a) The carriers are accelerated in the base region by the built-in electric field, resulting in a velocity greater than the diffusion-limited velocity, reducing the base transit time of the carriers.

(b)  素子を微細化した時に問題となる、ベース領
域中でのキャリアの横方向拡散が抑制され、微細化に伴
う電流利得の低下が防止される。
(b) Lateral diffusion of carriers in the base region, which becomes a problem when devices are miniaturized, is suppressed, and a decrease in current gain due to miniaturization is prevented.

これらの効果のために、微細で高速動作するトランジス
タを得る場合、グレーテッド・ベース構造は極めて有用
な技術である。
Because of these effects, the graded base structure is an extremely useful technique for obtaining small transistors that operate at high speed.

第4図は、従来のグレーテッド・ベース構造を有する、
A I! G a A s / G a A s系を用
いたベテロ接合トランジスタの一例を示す断面図である
FIG. 4 shows a conventional graded base structure.
AI! 1 is a cross-sectional view showing an example of a betero junction transistor using a GaAs/GaAs system.

これは、半絶縁性GaAs基板12上に、コレクタ領域
となる n十型GaAs層13.n型GaAs層14、
 ベース領域となるp中型A、f?  Ga   As
層15□、エミッタ領域となx   1−x るn型(A、l17Ga)As層16、エミッタ・キャ
ップ層となるn十型GaAs層17を順次エピタキシャ
ル成長させたウェーハを用いて構成されている。152
はベース電極取り出しのために例えばイオン注入により
形成された、外部ベース領域となるp十型層である。1
8はエミッタ電極、19はベース電極、20はコレクタ
電極であり、21、.212はイオン注入により形成さ
れた絶縁層、22は5i02膜等の絶縁膜である。ベー
ス領域であるp十型Aノ Ga   As層151X 
     l−x は、不純物l1度は均一であり、AJ組成比Xがコレク
タ側で零で、エミッタ側に向かって徐々に大きくなるよ
うに設定されている。
This is an n0-type GaAs layer 13 which will become a collector region on a semi-insulating GaAs substrate 12. n-type GaAs layer 14,
p medium size A, f? which will be the base region? GaAs
It is constructed using a wafer on which a layer 15 □, an n-type (A, 117Ga) As layer 16 serving as an emitter region, and an n+ type GaAs layer 17 serving as an emitter/cap layer are sequentially epitaxially grown. 152
is a p-type layer which becomes an external base region and is formed by, for example, ion implantation to take out the base electrode. 1
8 is an emitter electrode, 19 is a base electrode, 20 is a collector electrode, 21, . 212 is an insulating layer formed by ion implantation, and 22 is an insulating film such as a 5i02 film. The base region is a p-type A-GaAs layer 151X.
l-x is set so that the impurity l1 degree is uniform and the AJ composition ratio X is zero on the collector side and gradually increases toward the emitter side.

第5図は、この様なグレーテッド・ベース構造を有する
従来のヘテロ接合トランジスタの典型的なエミック接地
電流−電圧特性である。図から明らかなように、コレク
タ電流が大きくなるにつれて負性微分抵抗が大きくなる
傾向、即ち電流レベルが高くなるとコレクタ・エミッタ
間バイアス電圧■cεの増加に伴いコレクタ電流が小さ
くなる傾向か強く現われる。この様な現象は、ペテロ接
合トランジスタを実際の回路に組込む場合に回路設計を
難しいものとする。またパワー用トランジスタとして用
いる場合には、十分にパワーを稼ぐことを困難にする。
FIG. 5 shows a typical emic ground current-voltage characteristic of a conventional heterojunction transistor having such a graded base structure. As is clear from the figure, there is a strong tendency for the negative differential resistance to increase as the collector current increases, that is, as the current level increases, there is a strong tendency for the collector current to decrease as the collector-emitter bias voltage cε increases. Such a phenomenon makes circuit design difficult when incorporating a petrojunction transistor into an actual circuit. Furthermore, when used as a power transistor, it becomes difficult to obtain sufficient power.

(発明が解決しようとする問題点) 以上のように従来のグレーテッド・ベース構造のヘテロ
接合[・ランジスクは、負性微分コレクタ抵抗により電
流及びパワーを十分に稼ぐことができない、という問題
があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, the conventional heterojunction with a graded base structure has the problem of not being able to obtain sufficient current and power due to the negative differential collector resistance. Ta.

本発明は上記の点の鑑み、負性微分コレクタ抵抗を小さ
くして特性の向上を図ったヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタを提供することを目的とする。
In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a heterojunction bipolar transistor whose characteristics are improved by reducing the negative differential collector resistance.

[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 本発明にかかるヘテロ接合バイポーラトランジスタは、
グレーテッド・ベース構造を有し、かつベース領域にお
いて、コレクタ側にエミッタ側より不純物濃度の低い領
域を設けたことを特徴とする。
[Configuration of the Invention (Means for Solving Problems) The heterojunction bipolar transistor according to the present invention includes:
It has a graded base structure, and is characterized in that in the base region, a region with a lower impurity concentration is provided on the collector side than on the emitter side.

(作用) 本発明の構造とすれば、グレーテッド・ベース構造のヘ
テロ接合トランジスタにおいて顕著に現われる負性微分
コレクタ抵抗現象が効果的に緩和される。その原理をn
pnトランジスタの場合を例に挙げて詳細に説明する。
(Function) With the structure of the present invention, the negative differential collector resistance phenomenon that appears significantly in a heterojunction transistor with a graded base structure can be effectively alleviated. The principle is n
A detailed explanation will be given using a pn transistor as an example.

グレーテッド・ベース構造のヘテロ接合トランジスタで
は、キャリアのベース走行時間が大幅に短縮される。こ
れは前述のように、ベース領域に作り付けの加速電界が
形成されるからである。このとき、1000人程度0薄
いベース領域中では電子はいわゆるホット・エレクトロ
ンになっており、ベース領域中の電子温度は格子温度を
大きく上回っている。のみならず、電子系の平均速度は
定常状態の速度−電界特性から得られる飽和速度を上回
ることができる。
In a heterojunction transistor with a graded base structure, the base transit time of carriers is significantly reduced. This is because, as mentioned above, a built-in accelerating electric field is created in the base region. At this time, the electrons in the base region, which is about 1000 times thinner, become so-called hot electrons, and the electron temperature in the base region is much higher than the lattice temperature. Not only that, the average velocity of the electronic system can exceed the saturation velocity obtained from the steady state velocity-electric field characteristics.

次に、グレーテッド・ベース構造のヘテロ接合トランジ
スタのエミッタ接地電流−電圧特性について考える。電
流レベルが増大すると消費電力が増大し、熱が発生する
が、それに伴いトランジスタの温度が上昇すると、電子
のフォノン散乱が増大する。化合物半導体のように、有
極性光学フォノン散乱が支配的である物質では、フォノ
ン散乱による電子のエネルギー損失が大きい。従って、
グレーテッド・ベース構造によってホットになっている
電子が温度上昇に伴い頻繁なフォノン散乱を受けること
により、逆に冷やされることになる。
Next, consider the common emitter current-voltage characteristics of a heterojunction transistor with a graded base structure. Increasing current levels consume more power and generate heat, but the associated increase in transistor temperature increases phonon scattering of electrons. In materials such as compound semiconductors in which polar optical phonon scattering is dominant, electron energy loss due to phonon scattering is large. Therefore,
As the temperature rises, electrons that are hot due to the grated base structure undergo frequent phonon scattering, which causes them to cool down.

これにより電子のベース走行時間が増大し、ベース領域
中での電子・正孔の再結合が起り易くなる。
This increases the base transit time of electrons, making it easier for electrons and holes to recombine in the base region.

これは結局ベース電流の増大につながり、エミッタ接地
電流−電圧特性においてベース電流一定で電流IC−電
圧VCE曲線を描くことを考えると、同一ベース電流に
対するベース・エミッタ間バイアス電圧VBEは小さく
なり、従ってコレクタ電流が小さくなる。これが負性微
分コレクタ抵抗のメカニズムである。この現象を抑制す
るには、アーリー(E arly)効果を積極的に利用
すればよい。
This eventually leads to an increase in the base current, and considering that the common emitter current-voltage characteristic draws a current IC-voltage VCE curve with a constant base current, the base-emitter bias voltage VBE for the same base current becomes smaller, and therefore Collector current becomes smaller. This is the mechanism of negative differential collector resistance. In order to suppress this phenomenon, the early effect can be actively used.

アーリー効果とは、VCHの増加即ちVBCの増加によ
り、実効ベース幅が狭くなる現象を言う。
The early effect refers to a phenomenon in which the effective base width becomes narrower due to an increase in VCH, that is, an increase in VBC.

VCEの増加と共にベース幅が減少すれば、ベース輸送
効率が改善され、ベース領域中の再結合電流は減少する
。従って電流レベルの上昇に伴う温度上昇によるベース
中の電子速度の低下を、VCEの増加に伴うベース幅の
減少で補償することにより、負性微分コレクタ抵抗を緩
和することができる。アーリー効果をおこし易くするた
めには、ベース領域のコレクタ領域側の不純物濃度を低
く設定してやればよいが、ベース抵抗を増大させないた
めにベース領域のエミッタ領域側の不純物濃度は十分に
高く保つ必要がある。そこで本発明のようにベース領域
内に不純物濃度分布をもたせることにより、ベース抵抗
を増大させることなく、負性微分コレクタ抵抗の現象を
効果的に緩和することができるのである。
Decreasing the base width with increasing VCE improves base transport efficiency and reduces recombination current in the base region. Therefore, the negative differential collector resistance can be alleviated by compensating for the decrease in the electron velocity in the base due to the temperature increase associated with the increase in the current level by the decrease in the base width due to the increase in VCE. In order to facilitate the Early effect, the impurity concentration on the collector region side of the base region can be set low, but the impurity concentration on the emitter region side of the base region must be kept sufficiently high in order not to increase the base resistance. be. Therefore, by providing an impurity concentration distribution in the base region as in the present invention, the phenomenon of negative differential collector resistance can be effectively alleviated without increasing the base resistance.

(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be explained in detail below.

第1図は、AlGa A s / G a A s系を
用いた本発明の一実施例のヘテロ接合トランジスタを示
す断面図である。このトランジスタを製造するには、半
絶縁性GaAs基板1上に先ず、順次半導体層をエピタ
キシャル成長させることが必要である。このエピタキシ
ャル成長法としては、分子線エピタキシャル法(MBE
法)または有機金属気相成長法(MOCVD法)が用い
られる。具体的な製造条件を工程順に説明すると、先ず
基板1上に、コレクタ領域となるn十型GaAs層2゜
n型GaAs層3、 ベース領域となるp−型Ai G
a   As層41.p÷型Aノ G a 1−xx 
     1−x                 
     xAs層42、エミッタ領域となるn型(A
)Ga)As層5及びエミッタ・キャップ層となるn小
型GaAs層6を順次成長させた、第2図に示すような
エピタキシャル・ウェーハを形成する。この実施例では
n型不純物として5tSp型不純物としてBeを用いて
いる。例えば、n十型GaAs層2は不純物濃度 2x
 1018/+1’ 、厚さ5000人とし、n型Ga
As層3は不純物濃度5x 10” /atr’ 、厚
さ3000人とする。ベース領域のコレクタ側の p−
型A J2  G a tっAs層41は不純物濃度5
×1017/cIn3゜厚さ300人とし、エミッタ側
の p十型Aノ、Ga   As層42は不純物濃度5
X1018゜−x 厚さ800人としている。即ちベース領域内に階段状に
不純物濃度が変化する領域を設けている。
FIG. 1 is a sectional view showing a heterojunction transistor according to an embodiment of the present invention using an AlGaAs/GaAs system. To manufacture this transistor, it is first necessary to sequentially epitaxially grow semiconductor layers on the semi-insulating GaAs substrate 1. This epitaxial growth method includes molecular beam epitaxial method (MBE).
method) or metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method). To explain the specific manufacturing conditions in the order of steps, first, on the substrate 1, an n+ type GaAs layer 2, an n type GaAs layer 3, which will become the collector region, and a p- type Ai G layer, which will become the base region.
a As layer 41. p÷ type A no G a 1-xx
1-x
The xAs layer 42 is an n-type (A
) An epitaxial wafer as shown in FIG. 2 is formed, in which a Ga)As layer 5 and an n-sized GaAs layer 6 serving as an emitter cap layer are successively grown. In this embodiment, Be is used as an n-type impurity and a 5tSp-type impurity. For example, the n-type GaAs layer 2 has an impurity concentration of 2x
1018/+1', thickness 5000, n-type Ga
The As layer 3 has an impurity concentration of 5 x 10"/atr' and a thickness of 3,000 layers. The p- layer on the collector side of the base region
Type A J2 Ga t As layer 41 has an impurity concentration of 5
×1017/cIn3° thickness is 300 layers, and the p-type A, GaAs layer 42 on the emitter side has an impurity concentration of 5.
X1018°-x Thickness: 800 people. That is, a region in which the impurity concentration changes stepwise is provided in the base region.

一方ベース領域となるAl Ga   As層41゜x
      1−x 42は、Alの組成比Xを、0から0.1まで徐々に下
から上に向かって変化させている。
On the other hand, the AlGaAs layer which becomes the base region is 41°x
1-x 42, the Al composition ratio X is gradually changed from 0 to 0.1 from the bottom to the top.

エミッタ領域となるn型AJGaAs層5は、第2図に
詳細に示したようにn型Aノ Ga1−やX As層51.Af  Ga   As層52及び0.3
     0.7 Af Ga   As53層からなる。
As shown in detail in FIG. 2, the n-type AJGaAs layer 5 serving as the emitter region is composed of an n-type AGa1- or XAs layer 51. Af Ga As layer 52 and 0.3
It consists of 53 layers of 0.7 Af Ga As.

1−x Af  Ga   As層5□はヘテロ接合界面のバX
      l−X ンドギャップが滑らかに変化するように設けられており
、組成比Xは上にいく程大きくなるように、0.1〜0
.3まで徐々に変化させている。
1-x Af Ga As layer 5□ is the base of the heterojunction interface
The l-X band gap changes smoothly, and the composition ratio X increases from 0.1 to 0.
.. It is gradually changing up to 3.

A、&Ga   As層53ち同様の目的で設けらx 
  l−X れており、これは上にいく程Xが小さくなるように組成
を変化させている。 厚みは例えば、A、ff  Ga
   Asl煩5+が300人。
A, &GaAs layer 53 was provided for the same purpose.
l−X, and the composition is changed so that X becomes smaller as it goes up. For example, the thickness is A, ff Ga
300 people have Asl 5+.

X   1−X Af   Ga   As層52が1500人。X 1-X Af, Ga, As layer 52 has 1500 people.

0.3  0.7 A、CGa   As層53か500人とする。0.3 0.7 A. CGa As layer: 53 or 500 people.

X   ]−X またこれら3層の不純物濃度は3X1017/cm3と
する。キャップ層であるn十型GaAs層6は、不純物
濃度 2x 10” /an3.厚さ1000人とする
X]-X Further, the impurity concentration of these three layers is 3X1017/cm3. The n-type GaAs layer 6, which is a cap layer, has an impurity concentration of 2×10”/an3 and a thickness of 1000.

このように形成されたエピタキシャル・ウェーハを用い
て次に、Be+のイオン注入により、トランジスタ内部
のn十型GaAs層2に達する深さの外部ベース領域と
なるp十型層43を形成する。次に基板1に達する素子
分離用絶縁層10工を、H+のイオン注入により、また
トランジスタ内部のn+型GaAs層2に達する電極間
分離用絶縁層102をB+のイオン注入により、それぞ
れ形成する。そしてエミッタの頭出しを行なった後、全
面にCV D S i O2膜11を形成する。この後
コレクタ領域の電極コンタクトをとるため、ウェーハ表
面から n十型GaAs層2に達する深さのエツチング
を行ない、この部分に薄いAuGe層を形成し、その上
にAu層を形成して、コレクタ電極9とする。更に、エ
ミッタ領域、ベース領域のコンタクト孔開けを行ない、
A u G e層によるエミッタ電hr 7 + ベー
ス電極8を形成する。
Next, using the epitaxial wafer thus formed, Be+ ion implantation is performed to form a p<0> type layer 43 which becomes an external base region and has a depth that reaches the n<0> type GaAs layer 2 inside the transistor. Next, an insulating layer 10 for element isolation reaching the substrate 1 is formed by H+ ion implantation, and an insulating layer 102 for electrode isolation reaching the n+ type GaAs layer 2 inside the transistor is formed by B+ ion implantation. After locating the emitter, a CV D Si O2 film 11 is formed on the entire surface. After this, in order to make an electrode contact in the collector region, etching is performed from the wafer surface to a depth that reaches the n+ type GaAs layer 2, a thin AuGe layer is formed in this area, and an Au layer is formed on top of this, and the collector region is etched. This is referred to as electrode 9. Furthermore, contact holes are made in the emitter region and base region,
An emitter electrode hr 7 + base electrode 8 is formed by an A u G e layer.

第3図はこの実施例によるペテロ接合トランジスタのエ
ミッタ接地電流−電圧特性である。図から明らかなよう
に、単純なグレーテッド・ベース構造で見られた負性微
分コレクタ抵抗は見られな(なり、良好なトランジスタ
特性を示している。
FIG. 3 shows the common emitter current-voltage characteristics of the Peter junction transistor according to this embodiment. As is clear from the figure, the negative differential collector resistance seen in the simple graded base structure is absent, indicating good transistor characteristics.

以」−の実施例では、A J G a A s / G
 a A s系を用いたベテロ接合トランジスタを説明
したが、他の半導体材料の組合わせを用いた場合にも同
様に本発明を適用することができる。また実施例では、
ベース領域に階段状に不純物濃度が変化する領域を一つ
たけ設けたが、複数個の階段状の濃度変化をもたせても
よいし、あるいは滑らかに不純物1農反が変化する領域
を設けてもよい。更に本発明は、コレクタ・トップ型の
トランジスタにも適用することができる。
In the example below, A J Ga As / G
Although a betero junction transistor using an a As system has been described, the present invention can be similarly applied to a case where a combination of other semiconductor materials is used. In addition, in the example,
Although one region in which the impurity concentration changes in a step-like manner is provided in the base region, it is also possible to provide a plurality of regions in which the impurity concentration changes in a step-like manner, or a region in which the impurity concentration changes smoothly. good. Furthermore, the present invention can also be applied to collector top type transistors.

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することができる。
In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.

[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、ベース領域のコレク
タ領域側にエミッタ領域よりも不純物濃度の低い領域を
設けることにより、グレーテッド・ベース構造のヘテロ
接合トランジスタの負性微分コレクタ抵抗の現象を緩和
することができ、良好なトランジスタ特性を得ることが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by providing a region on the collector region side of the base region with a lower impurity concentration than the emitter region, the negative differential of a heterojunction transistor with a graded base structure can be reduced. The phenomenon of collector resistance can be alleviated, and good transistor characteristics can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のヘテロ接合トランジスタを
示す断面図、第2図はそのエピタキシャル・ウェーハを
拡大して示す断面図、第3図は同じくエミッタ接地電流
−電圧特性を示す図、第4図は従来のヘテロ接合トラン
ジスタを示す断面図、第5図はそのエミッタ接地電流−
電圧特性を示す図である。 1・・・半絶縁性GaAs基板、 2・・・n中型Ga
As層、3−n中型GaAs層(コレクタ領域)、4.
・p−型A、II’  Ga   As層(ベース領域
)、42・・・p小型AJ2  Ga   As層x 
     1−X (ベース領域)、 43・・・p十型層(外部ベース層
)、5−n型(A、f?Ga)As層(エミッタ領域)
、6・ n+型GaAs層(キャップ層)、7・・・エ
ミッタ電極、8・・・ベース電極、9・・・コレクタ電
極、  10..102・・絶縁層、11・・・CVD
SiO2膜。 出願人代理人 弁理士 鈴J武彦 第 1番 @2図 第3図
FIG. 1 is a sectional view showing a heterojunction transistor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of its epitaxial wafer, and FIG. 3 is a diagram showing the emitter common current-voltage characteristics. Figure 4 is a cross-sectional view of a conventional heterojunction transistor, and Figure 5 shows its emitter ground current -
FIG. 3 is a diagram showing voltage characteristics. 1...Semi-insulating GaAs substrate, 2...n medium-sized Ga
As layer, 3-n medium GaAs layer (collector region), 4.
・p-type A, II' Ga As layer (base region), 42...p small AJ2 Ga As layer x
1-X (base region), 43...p ten type layer (external base layer), 5-n type (A, f?Ga) As layer (emitter region)
, 6. n+ type GaAs layer (cap layer), 7... emitter electrode, 8... base electrode, 9... collector electrode, 10. .. 102...Insulating layer, 11...CVD
SiO2 film. Applicant's agent Patent attorney Suzu J. Takehiko No. 1@2 Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エミッタ領域がベース領域よりバンドギャップの
大きい半導体材料からなり、ベース領域内でエミッタ側
からコレクタ側に向かってバンドギャップが徐々に小さ
くなるように半導体材料の組成が変化しているヘテロ接
合バイポーラトランジスタにおいて、前記ベース領域内
のコレクタ側にエミッタ側に比べて不純物濃度の小さい
領域を設けたことを特徴とするヘテロ接合バイポーラト
ランジスタ。
(1) A heterojunction in which the emitter region is made of a semiconductor material with a larger bandgap than the base region, and the composition of the semiconductor material changes such that the bandgap gradually decreases from the emitter side to the collector side within the base region. 1. A heterojunction bipolar transistor, characterized in that a region having a lower impurity concentration on a collector side in the base region than on an emitter side is provided in the bipolar transistor.
(2)前記ベース領域は、エミッタ側からコレクタ側に
向かって不純物濃度が階段状に小さくなる領域を少なく
とも一つ有する特許請求の範囲第1項記載のヘテロ接合
バイポーラトランジスタ。
(2) The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein the base region has at least one region in which the impurity concentration decreases stepwise from the emitter side to the collector side.
(3)前記ベース領域は、エミッタ側からコレクタ側に
向かって不純物濃度が滑らかに小さくなる領域を有する
特許請求の範囲第1項記載のヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ。
(3) The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein the base region has a region where the impurity concentration decreases smoothly from the emitter side to the collector side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5021841A (en) * 1988-10-14 1991-06-04 University Of Illinois Semiconductor device with controlled negative differential resistance characteristic
US6037616A (en) * 1996-12-12 2000-03-14 Nec Corporation Bipolar transistor having base contact layer in contact with lower surface of base layer

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US5021841A (en) * 1988-10-14 1991-06-04 University Of Illinois Semiconductor device with controlled negative differential resistance characteristic
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