RU2474923C1 - SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs - Google Patents
SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474923C1 RU2474923C1 RU2011125641/28A RU2011125641A RU2474923C1 RU 2474923 C1 RU2474923 C1 RU 2474923C1 RU 2011125641/28 A RU2011125641/28 A RU 2011125641/28A RU 2011125641 A RU2011125641 A RU 2011125641A RU 2474923 C1 RU2474923 C1 RU 2474923C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inas
- content
- metamorphic
- metamorphic buffer
- thickness
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Предлагаемое изобретение относится к полупроводниковым МНЕМТ (metamorphic high electron mobility transistor) наногетероструктурам, используемым для изготовления СВЧ-транзисторов и монолитных интегральных схем с высокой рабочей частотой и большими пробивными напряжениями.The present invention relates to semiconductor MNEMT (metamorphic high electron mobility transistor) nanoheterostructures used for the manufacture of microwave transistors and monolithic integrated circuits with a high operating frequency and high breakdown voltages.
Уровень техникиState of the art
В настоящее время PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) наногетероструктуры типа In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As, т.е. с высоким содержанием InAs в активной области, выращенные на подложках InP, позволяют изготовить самые быстродействующие СВЧ-транзисторы [1]. Это возможно благодаря уменьшению эффективной массы электронов при увеличении содержания InAs в активной области МНЕМТ или РНЕМТ структур, что влечет за собой соответствующее увеличение подвижности и дрейфовой скорости насыщения электронов.Currently, PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) nanoheterostructures of the type In 0.52 Al 0.48 As / In 0.53 Ga 0.47 As, i.e. with a high InAs content in the active region grown on InP substrates, it is possible to fabricate the fastest microwave transistors [1]. This is possible due to a decrease in the effective mass of electrons with an increase in the InAs content in the active region of MNEMT or RNEMT structures, which entails a corresponding increase in the mobility and drift velocity of electron saturation.
Но из-за высокой стоимости подложек InP и их меньшей технологичности, вызванной в основном их хрупкостью, а также малого пробивного напряжения в СВЧ-транзисторах, изготовленных на структурах на основе InP, поиск и разработка новых наногетероструктур с высоким содержанием InAs в активной области, выращенных на подложках GaAs, является актуальной задачей.But due to the high cost of InP substrates and their lower manufacturability, caused mainly by their fragility, as well as low breakdown voltage in microwave transistors made on InP structures, the search and development of new nanoheterostructures with a high InAs content in the active region grown on GaAs substrates is an urgent task.
Самым удачным и приемлемым оказался метод использования так называемого метаморфного буфера (ММБ) InxAl1-xAs. Выращенные с применением этого метода наногетероструктуры называются МНЕМТ (metamorphioc high electron mobility transistor). Суть метода заключается в выращивании между подложкой и активной областью относительно толстого (обычно 1÷2 мкм) переходного слоя (метаморфного буфера) с постепенно изменяющимся по толщине химическим составом (а именно: содержание InAs в тройном твердом растворе InxAl1-xAs увеличивается по мере роста ММБ), а следовательно, и параметром решетки. Таким образом, ММБ согласует параметр решетки подложки с параметром решетки активной области. Метаморфная технология позволяет получить «виртуальную» подложку с требуемым параметром решетки, непосредственно на которой уже выращиваются активные слои требуемого состава.The most successful and acceptable method was the use of the so-called metamorphic buffer (IMB) In x Al 1-x As. Nanoheterostructures grown using this method are called MNEMT (metamorphioc high electron mobility transistor). The essence of the method is to grow between the substrate and the active region a relatively thick (usually 1 ÷ 2 μm) transition layer (metamorphic buffer) with a gradually varying chemical composition (namely: the InAs content in the In x Al 1-x As ternary solid solution increases as the IMB grows), and, consequently, the lattice parameter. Thus, the IMB agrees the lattice parameter of the substrate with the lattice parameter of the active region. Metamorphic technology allows you to get a “virtual” substrate with the required lattice parameter, directly on which active layers of the required composition are already grown.
Рост идеального ММБ должен сопровождаться постепенной релаксацией механических напряжений, неизбежно возникающих из-за несоответствия параметров решетки нижележащего и вышележащего слоев. Однако, как показала практика, полностью избавиться от механических напряжений и дислокаций, как правило, не удается. Поэтому предлагается ряд способов уменьшения дефектности ММБ.The growth of an ideal IMB should be accompanied by a gradual relaxation of mechanical stresses that inevitably arise due to the mismatch of the lattice parameters of the underlying and overlying layers. However, as practice has shown, it is usually not possible to completely get rid of mechanical stresses and dislocations. Therefore, a number of methods are proposed for reducing the defectiveness of MMB.
В статье [2] описана принятая в качестве аналога наногетероструктура, где активная область выращивается на метаморфном буфере со ступенчатым изменением мольной доли InAs (10% на каждые 100 нм). Сам ММБ растет на монокристаллической полуизолирующей подложке GaAs. В данном случае, как и в большинстве НЕМТ и РНЕМТ наногетероструктур, непосредственно на подложке до начала роста ММБ формируется короткопериодная сверхрешетка AlAs/GaAs (или AlxGa1-xAs/GaAs), которая играет двоякую роль. Во-первых, как видно из [2], она улучшает электрофизические параметры гетероструктуры, а во-вторых, препятствует сегрегации ненамеренной фоновой примеси из подложки в активные области наногетероструктуры во время ее эпитаксиального роста.In article [2], a nanoheterostructure adopted as an analogue is described, where the active region is grown on a metamorphic buffer with a stepwise change in the molar fraction of InAs (10% for every 100 nm). MMB itself grows on a single-crystal semi-insulating GaAs substrate. In this case, as in most NEMT and RNEMT nanoheterostructures, a short-period AlAs / GaAs (or Al x Ga 1-x As / GaAs) superlattice is formed directly on the substrate before the MMB growth, which plays a double role. First, as can be seen from [2], it improves the electrophysical parameters of the heterostructure, and secondly, it prevents the segregation of unintentional background impurities from the substrate into the active regions of the nanoheterostructure during its epitaxial growth.
Существенным недостатком данного устройства является то, что не удается предотвратить выход дислокаций и других дефектов в активную область наногетероструктуры, что приводит к ухудшению таких электрофизических параметров, как подвижность и концентрация носителей. Это, в свою очередь, ограничивает рабочую полосу частот, пробивное напряжение и другие характеристики СВЧ-транзисторов и больших интегральных схем, созданных на данной наногетероструктуре.A significant drawback of this device is that it is not possible to prevent the dislocations and other defects from entering the active region of the nanoheterostructure, which leads to a deterioration of such electrophysical parameters as mobility and carrier concentration. This, in turn, limits the working frequency band, breakdown voltage, and other characteristics of microwave transistors and large integrated circuits created on this nanoheterostructure.
Наиболее близкой к предлагаемой структуре и принятой в качестве прототипа настоящего изобретения является структура, описанная в [3] (фиг.1), включающая монокристаллическую полуизолирующую подложку GaAs (1), на которой сформирован метаморфный буфер (2) InxAl1-xAs с линейным увеличением содержания InAs х по толщине (х=x1→x4, где х1=0, а x4=0.60), инверсный слой InxAl1-xAs (3) со скачкообразным уменьшением содержания InAs х по толщине (х=х4→x4', где х4=0.60, x4'=0.50), залечивающий слой с однородным составом Inx4'Al1-x4'As (4) и активную область InAlAs/InGaAs с высоким содержанием InAs (50%) (5), согласованную по параметру решетки с залечивающим слоем.Closest to the proposed structure and adopted as a prototype of the present invention is the structure described in [3] (Fig. 1), including a single-crystal semi-insulating GaAs substrate (1), on which a metamorphic buffer (2) In x Al 1-x As is formed with a linear increase in the InAs x content over the thickness (x = x 1 → x 4 , where x 1 = 0 and x 4 = 0.60), an Inverse Al x Al 1-x As layer (3) with an abrupt decrease in the InAs x content over the thickness (x = x 4 → x 4 ', where x 4 = 0.60, x 4 ' = 0.50), the healing layer with a homogeneous composition In x4 ' Al 1-x4' As (4) and the active region InAlAs / InGaAs with a high content m InAs (50%) (5), matched by the lattice parameter with the healing layer.
Активная область представляет собой квантовую яму InGaAs, ограниченную барьерами InAlAs, в которой формируется двумерный электронный газ. В одном из барьеров располагается дельта-слой атомов Si, являющихся донорами. Существенным недостатком данной структуры является то, что накопившиеся напряжения и образовавшиеся дислокации выходят на поверхность метаморфного буфера, на которой формируется активная область наногетероструктуры, ответственная за СВЧ-характеристики и СВЧ-параметры приборов, изготовленных на данной наногетероструктуре. Это влечет за собой относительно низкую подвижность электронов в канале, которая в результате ограничивает рабочую полосу частот СВЧ-транзистора, созданного на данной структуре.The active region is an InGaAs quantum well bounded by InAlAs barriers, in which a two-dimensional electron gas is formed. In one of the barriers is a delta layer of Si atoms, which are donors. A significant drawback of this structure is that the accumulated stresses and the resulting dislocations emerge on the surface of the metamorphic buffer, on which the active region of the nanoheterostructure is formed, which is responsible for the microwave characteristics and microwave parameters of devices fabricated on this nanoheterostructure. This entails a relatively low electron mobility in the channel, which as a result limits the working frequency band of the microwave transistor created on this structure.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является увеличение рабочей частоты СВЧ-транзисторов, изготовленных на основе наногетероструктур с высоким содержанием InAs в активной области, выращенных на подложках GaAs. Техническим результатом, позволяющим выполнить поставленную задачу, является уменьшение плотности дислокаций, проникших в активную область наногетероструктуры.The objective of the present invention is to increase the operating frequency of microwave transistors made on the basis of nanoheterostructures with a high InAs content in the active region grown on GaAs substrates. The technical result that allows us to complete the task is to reduce the density of dislocations that have penetrated into the active region of the nanoheterostructure.
Согласно изобретению этот технический результат достигается за счет того, что в полупроводниковой метаморфной наногетероструктуре (фиг.2), включающей монокристаллическую полуизолирующую подложку GaAs (1), сверхрешетку Al0.4Ga0.6As/GaAs (2), метаморфный буфер InxAl1-xAs (3) с линейным увеличением содержания InAs х по толщине (х=x1→x4, где х1~0, x4≥0.75), инверсный слой InxAl1-xAs (4) с плавным либо скачкообразным уменьшением содержания InAs х по толщине (х=x4→x4', где х4'-x4=0.05÷0.1, х4'≥0.7), залечивающий слой с однородным составом Inx4'Al1-x4'As (5), активную область InAlAs/InGaAs (6) с высоким содержанием InAs (более 70%), согласованную по параметру решетки с залечивающим слоем, внутрь метаморфного буфера (3) вводятся две механически напряженные сверхрешетки In(x2+Δx)Al1-(х2+Δx)As/In(x2-Δx)Ga1-(x2-Δx)As и In(x3+Δx)Al1-(x3+Δx)As/In(x3-Δx)Ga1-(x3-Δx)As, симметрично рассогласованные на Δх=0.05÷0.10 относительно текущего состава метаморфного буфера в данных точках, которые делят метаморфный буфер на три части, в каждой из которых содержание InAs х по толщине увеличивается соответственно от х1 до x2, от x2 до x3 и от x3 до x4, где 0.4<x2<0.6, а 0.6<x3<0.75.According to the invention, this technical result is achieved due to the fact that in a semiconductor metamorphic nanoheterostructure (Fig. 2), which includes a single-crystal semi-insulating GaAs substrate (1), an Al 0.4 Ga 0.6 As / GaAs superlattice (2), and an In x Al 1-x metamorphic buffer As (3) with a linear increase in the InAs x content over the thickness (x = x 1 → x 4 , where x 1 ~ 0, x 4 ≥0.75), the inverse layer In x Al 1-x As (4) with a smooth or spasmodic decrease thickness of InAs x (x = x 4 → x 4 ', where x 4 ' -x 4 = 0.05 ÷ 0.1, x 4 ' ≥0.7), a healing layer with a homogeneous composition In x4' Al 1-x4 ' As (5 ), the active region of InAlAs / InGaA s (6) with a high InAs content (more than 70%), matched by the lattice parameter with the healing layer, two mechanically stressed superlattices In (x2 + Δx) Al 1- (x2 + Δx) As / In are introduced into the metamorphic buffer (3) (x2-Δx) Ga 1- (x2-Δx) As and In (x3 + Δx) Al 1- (x3 + Δx) As / In (x3-Δx) Ga 1- (x3-Δx) As, symmetrically mismatched on Δх = 0.05 ÷ 0.10 relative to the current composition of the metamorphic buffer at these points, which divide the metamorphic buffer into three parts, in each of which the InAs x content in thickness increases, respectively, from x 1 to x 2 , from x 2 to x 3 and from x 3 to x 4 , where 0.4 <x 2 <0.6, and 0.6 <x 3 <0.75.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 представлена схема полупроводниковой метаморфной наногетероструктуры в поперечном разрезе (вид сбоку), выбранной в качестве прототипа настоящего изобретения. Указаны следующие друг за другом слои и их состав.Figure 1 presents a diagram of a semiconductor metamorphic nanoheterostructure in cross section (side view), selected as a prototype of the present invention. The following successive layers and their composition are indicated.
На фиг.2 представлена схема полупроводниковой метаморфной наногетероструктуры в поперечном разрезе (вид сбоку), демонстрирующая суть настоящего изобретения.Figure 2 presents a diagram of a semiconductor metamorphic nanoheterostructure in cross section (side view), demonstrating the essence of the present invention.
На фиг.3 представлена схема полупроводниковой метаморфной наногетероструктуры в поперечном разрезе (вид сбоку), выращенной согласно настоящему изобретению.Figure 3 presents a diagram of a semiconductor metamorphic nanoheterostructure in cross section (side view) grown according to the present invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Устройство согласно настоящему изобретению работает следующим образом. The device according to the present invention operates as follows.
Как показано на фиг.2, непосредственно на монокристаллической полуизолирующей подложке GaAs (1) формируется сверхрешетка Al0.4Ga0.6As/GaAs (2), препятствующая сегрегации ненамеренной фоновой примеси из подложки в активные области наногетероструктуры во время ее эпитаксиального роста. Выше формируется метаморфный буфер (3) с линейным увеличением содержания InAs х по толщине (х=х1→x4, где х1~0, а x4≥0.75). Линейное изменение х от 0 до 0.75 изменяет параметр решетки и согласует его с параметром решетки активной области. Внутрь ММБ (3) вводятся две механически напряженные сверхрешетки In(x2+Δx)Al1-(х2+Δx)As/In(x2-Δx)Ga1-(x2-Δx)As (8) и In(x3+Δx)Al1-(x3+Δx)As/In(x3-Δx)Ga1-(x3-Δx)As (10), симметрично рассогласованные на Δx=0.05÷0.10 относительно текущего состава метаморфного буфера в данных точках. Метаморфный буфер при этом оказывается разделен на три части (7, 9, 11), каждая из которых представляет собой слой InxAl1-xAs с линейно возрастающим по толщине содержанием InAs х, где х=х1→x2 (7), х=х2→x3 (9), x=x1→x4 (11). Сверхрешетки, введенные в ММБ, отличаются как по составу, так и по назначению от сверхрешетки Al0.4Ga0.6As/GaAs, расположенной непосредственно на подложке. Слои этих сверхрешеток симметрично рассогласованы относительно состава ММБ при данной толщине, что приводит к образованию короткопериодных полей упругой деформации и отсутствию более дальнодействующего поля упругой деформации. Короткопериодные деформационные поля приводят к изгибанию прорастающих в активную область дислокаций, а также препятствуют фазовому расслоению тройного твердого раствора InxAl1-xAs при больших значениях х.As shown in Fig. 2, an Al 0.4 Ga 0.6 As / GaAs (2) superlattice is formed directly on a single-crystal semi-insulating GaAs substrate (1), which prevents the segregation of unintentional background impurities from the substrate into the active regions of the nanoheterostructure during its epitaxial growth. Above, a metamorphic buffer (3) is formed with a linear increase in the InAs x content over the thickness (x = x 1 → x 4 , where x 1 ~ 0, and x 4 ≥0.75). A linear change in x from 0 to 0.75 changes the lattice parameter and matches it with the lattice parameter of the active region. Two mechanically strained superlattices In (x2 + Δx) Al 1- (x2 + Δx) As / In (x2-Δx) Ga 1- (x2-Δx) As (8) and In (x3 + Δx ) Al 1- (x3 + Δx) As / In (x3-Δx) Ga 1- (x3-Δx) As (10), symmetrically mismatched by Δx = 0.05 ÷ 0.10 relative to the current composition of the metamorphic buffer at these points. In this case, the metamorphic buffer is divided into three parts (7, 9, 11), each of which is an In x Al 1-x As layer with an InAs x content linearly increasing in thickness, where x = x 1 → x 2 (7) , x = x 2 → x 3 (9), x = x 1 → x 4 (11). The superlattices introduced into the IMB differ both in composition and purpose from the Al 0.4 Ga 0.6 As / GaAs superlattice located directly on the substrate. The layers of these superlattices are symmetrically mismatched with respect to the IMB composition at a given thickness, which leads to the formation of short-period fields of elastic deformation and the absence of a longer-range field of elastic deformation. Short-period deformation fields lead to bending of dislocations growing into the active region, and also prevent phase separation of the ternary In x Al 1-x As solid solution at large x values.
В каждой сверхрешетке слои InGaAs обладают пониженным содержанием InAs относительно текущего состава метаморфного буфера, а слои InAlAs - повышенным содержанием InAs. Это сделано для того, чтобы не создать в сверхрешетках дополнительные квантовые ямы для электронов и не получить параллельную проводимость по сверхрешеткам.In each superlattice, InGaAs layers have a reduced InAs content relative to the current composition of the metamorphic buffer, and InAlAs layers have a high InAs content. This is done in order not to create additional quantum wells for electrons in the superlattices and not to obtain parallel conductivity along the superlattices.
Над ММБ (3) формируется инверсный слой (4), в котором содержание InAs х плавно изменяется от x4 до x4', причем перепад содержания InAs составляет 0.05÷0.10. Инверсный слой (4) позволяет ликвидировать механические напряжения, оставшиеся в ММБ (3), и получить ненапряженную «виртуальную» подложку для последующего роста залечивающего слоя (5) и активной области (6).An inverse layer (4) is formed above MMB (3), in which the InAs x content smoothly changes from x 4 to x 4 ', and the difference in InAs content is 0.05–0.10. Inverse layer (4) allows you to eliminate the mechanical stresses remaining in the IMB (3), and to obtain an unstressed "virtual" substrate for the subsequent growth of the healing layer (5) and the active region (6).
За инверсным слоем (4) следует залечивающий слой с однородным составом Inx4'Al1-x4'As (5), над которым находится активная область (6), согласованная по параметру решетки с залечивающим слоем. Содержание InAs в слоях активной области составляет более 70%.The inverse layer (4) is followed by a healing layer with a homogeneous composition In x4 ' Al 1-x4' As (5), above which there is an active region (6), matched by the lattice parameter with the healing layer. The content of InAs in the layers of the active region is more than 70%.
Все описанные слои, за исключением δ-слоя кремния являются нелегированными.All the described layers, with the exception of the δ-layer of silicon, are undoped.
Введение внутрь метаморфного буфера симметрично рассогласованных сверхрешеток позволяет достигнуть технического результата - уменьшить плотность прорастающих дислокаций.The introduction into the metamorphic buffer of symmetrically mismatched superlattices allows us to achieve a technical result - to reduce the density of germinating dislocations.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна». В частности, авторам неизвестно использование введения напряженных сверхрешеток внутрь ММБ для подавления дислокаций и фазового расслоения.The applicant has not identified any technical solutions identical to the claimed, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty." In particular, the authors are not aware of the use of introducing stressed superlattices inside the IMB to suppress dislocations and phase separation.
Создание в соответствии с заявленными признаками и конструкцией ММБ наногетероструктур обеспечивает возможность выращивания структур с высоким содержанием InAs в активной области и с высокими значениями подвижности.The creation of nanoheterostructures in accordance with the declared features and design of the IMB provides the possibility of growing structures with a high InAs content in the active region and with high mobility values.
Согласно настоящему изобретению нами был получен следующий образец полупроводниковой метаморфной наногетероструктуры InAlAs/InGaAs (фиг.3).According to the present invention, we obtained the following sample of a semiconductor metamorphic nanoheterostructure InAlAs / InGaAs (Fig. 3).
Монокристаллическая полуизолирующая подложка (1) выполнена из GaAs с кристаллографической ориентацией (10 0). На ней находится пятипериодная сверхрешетка Al0.4Ga0.6As/GaAs (2), толщины слоев Al0.4Ga0.6As и GaAs составляют 24 Å и 14 Å соответственно. Выше сформирован метаморфный буфер InxAl1-xAs (3), значение х изменяется от 0.06 в начале метаморфного буфера до 0.75 в его конце, толщина метаморфного буфера в данном примере составляет 1.2 мкм. Внутрь метаморфного буфера на 0.54 и 0.90 его толщины при текущих составах In0.49Al0.51As и In0.73Al0.27As вставлены две механически напряженные сверхрешетки In0.39Ga0.61As/In0.53Al0.47As (8) и In0.62Ga0.38As/In0.77Al0.23As (10), каждая по 5 периодов, в первой сверхрешетке слои InGaAs и InAlAs имели толщины 32 Å и 36 Å, а во второй - 34 Å и 56 Å соответственно. Метаморфный буфер при этом оказывается разделен на три части (7, 9, 11), каждая из которых представляет собой слой InxAl1-xAs с линейно возрастающим по толщине содержанием InAs x. За метаморфным буфером (3) расположен инверсный слой (4) InxAl1-xAs, значение х изменяется от 0.75 в начале инверсного слоя до 0.70 в его конце на толщине 40 нм. За инверсным слоем следует залечивающий слой In0.70Al0.30As (5) толщиной 0.16 мкм. Полупроводниковая наногетероструктура завершается активной областью (6), состоящей из канала In0.76Ga0.24As толщиной 164 Å, спейсера In0.70Al0.30As толщиной 64 Å, δ-слоя кремния с концентрацией 1.7·1012 см-2, барьера In0.70Al0.30As толщиной 219 Å и защитного слоя In0.76Ga0.24As толщиной 73 Å. Все полупроводниковые слои выращены методом молекулярно-лучевой эпитаксии.The single-crystal semi-insulating substrate (1) is made of GaAs with a crystallographic orientation (10 0). It contains a five-period Al 0.4 Ga 0.6 As / GaAs superlattice (2), Al 0.4 Ga 0.6 As and GaAs layer thicknesses are 24 Å and 14 Å, respectively. The metamorphic In x Al 1-x As buffer (3) was formed above, the value of x changes from 0.06 at the beginning of the metamorphic buffer to 0.75 at its end, and the thickness of the metamorphic buffer in this example is 1.2 μm. Two mechanically stressed superlattices In 0.39 Ga 0.61 As / In 0.53 Al 0.47 As (8) and In 0.62 Ga 0.38 As / In are inserted inside the metamorphic buffer at 0.54 and 0.90 of its thickness for the current compositions of In 0.49 Al 0.51 As and In 0.73 Al 0.27 As 0.77 Al 0.23 As (10), each with 5 periods, in the first superlattice, the InGaAs and InAlAs layers were 32 Å and 36 Å thick, and in the second, 34 Å and 56 Å thick, respectively. In this case, the metamorphic buffer is divided into three parts (7, 9, 11), each of which is an In x Al 1-x As layer with an InAs x content linearly increasing in thickness. Behind the metamorphic buffer (3) is the inverse layer (4) In x Al 1-x As, the value of x varies from 0.75 at the beginning of the inverse layer to 0.70 at its end at a thickness of 40 nm. The inverse layer is followed by a healing layer of In 0.70 Al 0.30 As (5) 0.16 μm thick. The semiconductor nanoheterostructure is completed by the active region (6), which consists of an In 0.76 Ga 0.24 As channel 164 Å thick, an In 0.70 Al 0.30 As spacer 64 Å thick, a δ-layer silicon with a concentration of 1.7 · 10 12 cm -2 , an In 0.70 Al 0.30 barrier As 219 Å thick and the In 0.76 Ga 0.24 As protective layer 73 Å thick. All semiconductor layers are grown by molecular beam epitaxy.
Получены значения подвижности электронов 12000 см2/(B·c) при комнатной температуре и 41000 см2/(В·с) при Т=77 K; относительная погрешность составляет 10%. Эти значения выше, чем наилучшие из продемонстрированных в статье [3]: 9570 см2/(B·c) и 35000 см2/(B·c) соответственно.The electron mobility values of 12000 cm 2 / (V · s) at room temperature and 41000 cm 2 / (V · s) at T = 77 K were obtained; the relative error is 10%. These values are higher than the best demonstrated in the article [3]: 9570 cm 2 / (B · c) and 35000 cm 2 / (B · c), respectively.
Источники информацииInformation sources
1. Iain Thayne, Khaled Elgaid, David Moran, Xin Cao, Euan Boyd, Helen McLelland, Martin Holland, Stephen Thorns, Colin Stanley. "50 nm metamorphic GaAs and InP HEMTs". Thin Solid Films 515, 4373-4377 (2007).1. Iain Thayne, Khaled Elgaid, David Moran, Xin Cao, Euan Boyd, Helen McLelland, Martin Holland, Stephen Thorns, Colin Stanley. "50 nm metamorphic GaAs and InP HEMTs." Thin Solid Films 515, 4373-4377 (2007).
2. S.Mendach, C.M.Hu, Ch.Heyn, S.Schnull, H.P.Oepen, R.Anton, W.Hansen. "Strain relaxation in high-mobility InAs inserted-channel heterostructures with metamorphic buffer". Physica E 13, 1204-1207 (2002).2. S. Mendach, C. M. Hu, Ch. Heyn, S. Schnull, H. P. Oepen, R. Anton, W. Hansen. "Strain relaxation in high-mobility InAs inserted-channel heterostructures with metamorphic buffer." Physica E 13, 1204-1207 (2002).
3. S.Bollaert, Y.Cordier, M.Zaknoune, H.Happy, V.Hoel, S.Lepilliet, D.Theron, A.Cappy. "The indium content in metamorphic InxAl1-xAs/InxGa1-xAs HEMT on GaAs substrate: a new structure parameter". Solid-State Electronics 44 (2000), p.1021-1027.3. S. Bollaert, Y. Cordier, M. Zaknoune, H. Happy, V. Hoel, S. Lepilliet, D. Teron, A. Happy. "The indium content in metamorphic In x Al 1-x As / In x Ga 1-x As HEMT on GaAs substrate: a new structure parameter." Solid-State Electronics 44 (2000), p.1021-1027.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125641/28A RU2474923C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125641/28A RU2474923C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011125641A RU2011125641A (en) | 2012-12-27 |
RU2474923C1 true RU2474923C1 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=49120585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125641/28A RU2474923C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474923C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534447C1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Pseudomorphic heterointerface modulation-doped field-effect transistor |
RU2534437C1 (en) * | 2013-07-04 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Heterostructure modulated-doped field-effect transistor |
RU2539754C1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Modulation-doped field-effect transistor |
RU2581744C1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (ИСВЧПЭ РАН) | Method for determining lattice parameter in selected small region of epitaxial layer with chemical composition gradient |
RU2650575C2 (en) * | 2016-07-04 | 2018-04-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (ИСВЧПЭ РАН) | Material for efficient generating terahertz radiation |
RU196935U1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-03-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | InAlAs / InGaAs two-period gauge superlattice on an InP substrate |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110911502B (en) * | 2019-12-09 | 2022-02-01 | 扬州乾照光电有限公司 | Solar cell and manufacturing method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999014809A1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-25 | Picogiga, Societe Anonyme | Iii-v semiconductor component with heterojunction |
GB2358959A (en) * | 1999-10-07 | 2001-08-08 | Win Semiconductors Corp | Metamorphic heterojunction bipolar transistor for low cost fabrication on large size gallium arsenide wafers |
TW494577B (en) * | 2000-08-28 | 2002-07-11 | Win Semiconductors Corp | Novel metamorphic hetero-junction bipolar transistor |
US6697412B2 (en) * | 2001-04-13 | 2004-02-24 | Triquint Semiconductor, Inc. | Long wavelength laser diodes on metamorphic buffer modified gallium arsenide wafers |
RU2396655C1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-08-10 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Tunnel-coupled semi-conducting heterostructure |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011125641/28A patent/RU2474923C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999014809A1 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-25 | Picogiga, Societe Anonyme | Iii-v semiconductor component with heterojunction |
GB2358959A (en) * | 1999-10-07 | 2001-08-08 | Win Semiconductors Corp | Metamorphic heterojunction bipolar transistor for low cost fabrication on large size gallium arsenide wafers |
TW494577B (en) * | 2000-08-28 | 2002-07-11 | Win Semiconductors Corp | Novel metamorphic hetero-junction bipolar transistor |
US6697412B2 (en) * | 2001-04-13 | 2004-02-24 | Triquint Semiconductor, Inc. | Long wavelength laser diodes on metamorphic buffer modified gallium arsenide wafers |
RU2396655C1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-08-10 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Tunnel-coupled semi-conducting heterostructure |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534437C1 (en) * | 2013-07-04 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Heterostructure modulated-doped field-effect transistor |
RU2534447C1 (en) * | 2013-07-09 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Pseudomorphic heterointerface modulation-doped field-effect transistor |
RU2539754C1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Modulation-doped field-effect transistor |
RU2581744C1 (en) * | 2014-11-21 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (ИСВЧПЭ РАН) | Method for determining lattice parameter in selected small region of epitaxial layer with chemical composition gradient |
RU2650575C2 (en) * | 2016-07-04 | 2018-04-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники Российской академии наук (ИСВЧПЭ РАН) | Material for efficient generating terahertz radiation |
RU196935U1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-03-23 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | InAlAs / InGaAs two-period gauge superlattice on an InP substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011125641A (en) | 2012-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2474923C1 (en) | SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs | |
KR101641071B1 (en) | Superlattice crenelated gate field effect transistor | |
EP1821344B1 (en) | Method of forming heterojunction tranistors including energy barriers | |
US7544963B2 (en) | Binary group III-nitride based high electron mobility transistors | |
KR102174546B1 (en) | Semiconductor devices and methods of designing semiconductor devices | |
EP0312237A2 (en) | Interface charge enhancement in delta-doped heterostructure | |
US7566898B2 (en) | Buffer architecture formed on a semiconductor wafer | |
US20030102482A1 (en) | Strain balanced nitride heterojunction transistors and methods of fabricating strain balanced nitride heterojunction transistors | |
EP3549173B1 (en) | High electron mobility transistor and method for manufacturing high electron mobility transistor | |
WO2005083793A1 (en) | Nitride heterojunction transistors having charge-transfer induced energy barriers and methods of fabricating the same | |
EP2082431A1 (en) | Boron aluminum nitride diamond heterostructure | |
WO2016204965A1 (en) | Doped barrier layers in epitaxial group iii nitrides | |
US6489639B1 (en) | High electron mobility transistor | |
KR20120004409A (en) | Semiconductor substrate, method for manufacturing semiconductor substrate, method for evaluating semiconductor substrate, and electronic device | |
GB2248966A (en) | Field effect semiconductor devices | |
US6919589B2 (en) | HEMT with a graded InGaAlP layer separating ohmic and Schottky contacts | |
CN110875182B (en) | Method for increasing spin orbit coupling and spin transistor | |
CN111863962A (en) | Novel AlGaN-based multi-channel field effect transistor | |
RU2474924C1 (en) | Semiconductor nanoheterostructure inalas/ingaas with metac metamorphic buffer | |
RU111352U1 (en) | SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOGETEROSTRUCTURE InAlAs / InGaAs | |
RU2563544C1 (en) | Semiconductor heterostructure | |
JP2010177416A (en) | Nitride semiconductor device | |
RU111353U1 (en) | SEMICONDUCTOR NANOGETEROSTRUCTURE InAlAs / InGaAs WITH METAMORPHOR BUFFER | |
Cordier et al. | Charge control and electron transport properties in In/sub y/Al/sub 1-y/As/In/sub x/Ga/sub 1-x/As metamorphic HEMTs: effect of indium content | |
KR102080744B1 (en) | Nitride semiconductor and method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190624 |