RU2539754C1 - Modulation-doped field-effect transistor - Google Patents

Modulation-doped field-effect transistor Download PDF

Info

Publication number
RU2539754C1
RU2539754C1 RU2013144086/28A RU2013144086A RU2539754C1 RU 2539754 C1 RU2539754 C1 RU 2539754C1 RU 2013144086/28 A RU2013144086/28 A RU 2013144086/28A RU 2013144086 A RU2013144086 A RU 2013144086A RU 2539754 C1 RU2539754 C1 RU 2539754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
gate
gaas
pedestal
transistor
Prior art date
Application number
RU2013144086/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Грачик Хачатурович Аветисян
Алексей Анатольевич Дорофеев
Юрий Владимирович Колковский
Вадим Минхатович Миннебаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Priority to RU2013144086/28A priority Critical patent/RU2539754C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539754C1 publication Critical patent/RU2539754C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to electronic engineering. A modulation-doped field-effect transistor comprises a flange, a pedestal, a heteroepitaxial structure, a buffer layer, a source, a gate, a drain and ohmic contacts. The pedestal is made of a heat-conducting layer of polycrystalline diamond. A transistor chip is placed on top of the pedestal, said chip comprising series-arranged base substrate made of GaAs, buffer layers, heteroepitaxial heterostructure based on AlGaAs/GaAs, and on the surface of the heteroepitaxial structure, between the source, the gate and the drain, there is a dielectric coating layer and two buffer layers arranged in series, said layers being made of hafnium dioxide and a metal oxide, wherein the buffer layers have total thickness of 1.0-4.0 nm; in the gate region, the buffer layers are placed under the gate, directly on an epitaxial structure in the form of a gradient layer of n-type GaAs.
EFFECT: reduced effect of DX centres on device characteristics, high mobility of majority charge carriers, providing minimum leakage of gate current, improved heat removal from the pedestal, achieving the lowest noise coefficient in the GHz range, high efficiency and reliability of high-power field-effect transistors.
8 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к электронной технике, а именно к полупроводниковым приборам, предназначенным для усиления СВЧ-электромагнитных колебаний.The invention relates to electronic equipment, namely to semiconductor devices designed to amplify microwave electromagnetic waves.

Гетероструктурные полевые транзисторы с модулированным легированием (ПТМЛ, MODFET) на основе соединений полупроводниковых материалов групп AIIIBV в настоящее время являются самыми быстродействующими полевыми транзисторами, позволяя одновременно достигать наименьшие коэффициенты шума в ГГц-диапазоне частот. Высокое быстродействие достигается за счет эффекта увеличения дрейфовой скорости электронов, образующих двумерный электронный газ у интерфейса модулировано-легированной гетероструктуры (МЛГС).Heterostructured field-effect transistors with modulated alloying (PTML, MODFET) based on compounds of semiconductor materials of groups A III B V are currently the fastest field-effect transistors, allowing at the same time to achieve the lowest noise coefficients in the GHz frequency range. High speed is achieved due to the effect of an increase in the drift velocity of electrons forming a two-dimensional electron gas at the interface of a modulated-doped heterostructure (MLHS).

Из “Уровня техники” известен полевой СВЧ транзистор, содержащий подложку, на которой сформирован буферный слой из широкозонного полупроводника, на котором расположен активный слой из узкозонного полупроводника с электродами истока, стока и затвора. Кроме того, активный слой под электродом затвора выполнен неравномерно-легированным. При этом концентрация легирующей примеси в направлении электрод истока-электрод стока монотонно возрастает от значения, соответствующего концентрации остаточных примесей, до значения, соответствующего концентрации примесей в буферном слое, а концентрация примесей в буферном слое на 4-5 порядков превышает концентрацию остаточных примесей в активном слое (см. А.С. СССР №1118245, опубл. 19.06.1995).From the "prior art" known microwave field-effect transistor containing a substrate on which is formed a buffer layer of wide-gap semiconductor, which is an active layer of narrow-gap semiconductor with electrodes of the source, drain and gate. In addition, the active layer under the gate electrode is made unevenly doped. In this case, the concentration of the dopant in the direction of the source-drain electrode increases monotonically from a value corresponding to the concentration of residual impurities to a value corresponding to the concentration of impurities in the buffer layer, and the concentration of impurities in the buffer layer is 4-5 orders of magnitude higher than the concentration of residual impurities in the active layer (see A.S. USSR No. 1118245, publ. 06/19/1995).

Недостатками известного устройства являются низкое значение СВЧ-мощности, низкое значение теплоотвода от активной части транзистора и наличие низкочастотных шумов. Кроме того, известен полевой транзистор на основе нитридов галлия и алюминия, структура которого последовательно включает: подложку, слой GaN, барьерный слой, выполненный из двух подслоев: Al0.2Ga0.8N, на нем GaN. На структуре выполнены контакты: сток, исток и затвор с соответствующими промежутками между ними; далее выполнено диэлектрическое покрытие из MgO, Sc2O3 или SiNx. Между контактами диэлектрическое покрытие находится на барьерном слое и служит для защиты открытых поверхностей барьерного слоя от внешних воздействий, см. В. Luo et al. The role of cleaning conditions and epitaxial layer structure on reliability of Sc2O3 and MgO passivation on AlGaN/GaN HEMTS, Solid-State Electronics, 46, pp.2185-2190, 2002.The disadvantages of the known device are the low value of the microwave power, the low value of the heat sink from the active part of the transistor and the presence of low-frequency noise. In addition, a field-effect transistor based on gallium and aluminum nitrides is known, the structure of which consistently includes: a substrate, a GaN layer, a barrier layer made of two sublayers: Al 0.2 Ga 0.8 N, GaN on it. The contacts are made on the structure: drain, source, and gate with corresponding gaps between them; then a dielectric coating is made of MgO, Sc 2 O 3 or SiN x . Between the contacts, the dielectric coating is located on the barrier layer and serves to protect the exposed surfaces of the barrier layer from external influences, see B. Luo et al. The role of cleaning conditions and epitaxial layer structure on reliability of Sc 2 O 3 and MgO passivation on AlGaN / GaN HEMTS, Solid-State Electronics, 46, pp. 2185-2190, 2002.

Недостатками известного устройства являются низкая подвижность основных носителей зарядов, высокий уровень деградации, обусловленный низким значением теплоотвода от активной части транзистора.The disadvantages of the known device are the low mobility of the main charge carriers, a high level of degradation due to the low value of the heat sink from the active part of the transistor.

Задачей настоящего изобретения является устранение всех вышеуказанных недостатков.The objective of the present invention is to remedy all of the above disadvantages.

Технический результат заключается в снижении влияния DX центров на приборные характеристики, в увеличении подвижности основных носителей зарядов, в обеспечении минимальных утечек тока затвора, в повышении теплоотвода от пьедестала, в достижении наименьшего коэффициента шума в ГГц-диапазоне частот, а также в повышении эффективности и надежности мощных полевых транзисторов.The technical result consists in reducing the influence of DX centers on instrument characteristics, in increasing the mobility of the main charge carriers, in ensuring minimal shutter current leakage, in increasing the heat sink from the pedestal, in achieving the lowest noise figure in the GHz frequency range, and also in increasing the efficiency and reliability powerful field effect transistors.

Технический результат обеспечивается тем, что модулированно-легированный полевой транзистор содержит фланец, пьедестал, гетероэпитаксиальную структуру, буферный слой, исток, затвор, сток и омические контакты. Пьедестал изготовлен из теплопроводящего слоя CVD поликристаллического алмаза. Поверх пьедестала размещен кристалл транзистора, содержащий последовательно размещенные базовую подложку из GaAs, буферные слои, гетероэпитаксиальную гетероструктуру на основе AlGaAs/GaAs, а на поверхности гетероэпитаксиальной структуры, между истоком, затвором и стоком, последовательно размещены слой диэлектрического покрытия и два барьерных слоя, выполненные из двуокиси гафния и оксида металла, при этом барьерные слои выполнены с суммарной толщиной 1,0-4,0 нм, кроме того, в области затвора барьерные слои размещены под затвором, непосредственно на эпитаксиальной структуре в виде градиентного слоя из GaAs n-типа проводимости.The technical result is ensured by the fact that the modulated-doped field-effect transistor contains a flange, a pedestal, a heteroepitaxial structure, a buffer layer, a source, a gate, a drain, and ohmic contacts. The pedestal is made of a thermally conductive CVD layer of polycrystalline diamond. A transistor crystal is placed on top of the pedestal, containing sequentially placed GaAs base substrate, buffer layers, AlGaAs / GaAs heteroepitaxial heterostructure, and on the surface of the heteroepitaxial structure, between the source, gate, and drain, a dielectric coating layer and two barrier layers made of hafnium dioxide and metal oxide, while the barrier layers are made with a total thickness of 1.0-4.0 nm, in addition, in the gate region, the barrier layers are placed under the gate, directly on the epitaxial structure of a graded layer of GaAs n-type conductivity.

В соответствии с частными случаями выполнения транзистор имеет следующие конструктивные особенности.In accordance with special cases, the transistor has the following design features.

Диэлектрическое покрытие может быть выполнено из SiO3, или из нитрида кремния, или из MgO, или из Sc2O3.The dielectric coating may be made of SiO 3 , or of silicon nitride, or of MgO, or of Sc 2 O 3 .

Второй барьерный слой может быть выполнен из ZrO2, или из La2O3, или из Y2O3.The second barrier layer may be made of ZrO 2 , or of La 2 O 3 , or of Y 2 O 3 .

Сущность настоящего изобретения поясняется следующими иллюстрациями:The essence of the present invention is illustrated by the following illustrations:

фиг.1 отображает кристалл транзистора;figure 1 displays the crystal of the transistor;

фиг.2 - схематическое изображение энергетических зон у модулированно-легированного гетероперехода n-AlGaAs/GaAs;figure 2 is a schematic illustration of the energy zones of a modulated-doped heterojunction n-AlGaAs / GaAs;

фиг.3 отображает зависимость доли DX-центров в общем числе введенных доноров от уровня легирования слоя AlXGa1-XAs:Si в МЛГС AlGaAs/GaAs;figure 3 shows the dependence of the proportion of DX centers in the total number of donors introduced on the doping level of the AlXGa 1-X As: Si layer in AlGaAs / GaAs MLHS;

фиг.4 приведены вольтамперные характеристики мощного транзистора СВЧ без дополнительных слоев на поверхности кристалла транзистора;figure 4 shows the current-voltage characteristics of a powerful microwave transistor without additional layers on the crystal surface of the transistor;

фиг.5 приведены вольтамперные характеристики мощного транзистора СВЧ с дополнительными слоями.figure 5 shows the current-voltage characteristics of a powerful microwave transistor with additional layers.

На фиг.1 отображены следующие конструктивные элементы:Figure 1 displays the following structural elements:

1 - базовая подложка из полуизолирующего GaAs;1 - base substrate of semi-insulating GaAs;

2 - первый буферный слой;2 - the first buffer layer;

3 - второй буферный слой из GaAs;3 - second buffer layer of GaAs;

4 - сверхрешетка из AlXGa1-XAs/GaAs;4 - superlattice of Al X Ga 1-X As / GaAs;

5 - третий буферный слой;5 - the third buffer layer;

6 - сильнолегированный n-AlXGa1-XAs;6 - heavily doped n-Al X Ga 1-X As;

7 - спейсер AlXGa1-XAs;7 - spacer Al X Ga 1-X As;

8 - сглаживающий слой;8 - smoothing layer;

9 - канал GaAs;9 - channel GaAs;

10 - сглаживающий слой;10 - smoothing layer;

11 - спейсер AlXGa1-XAs;11 - spacer Al X Ga 1-X As;

12 - сильнолегированный слой n-типа;12 - heavily doped n-type layer;

13 - барьерный слой;13 - a barrier layer;

14 - барьерный слой n-GaAs;14 —n-GaAs barrier layer;

15 - градиентный слой;15 - gradient layer;

16 - контактный слой;16 - contact layer;

17 - исток;17 - source;

18 - затвор;18 - shutter;

19 - сток;19 - stock;

20 - омические контакты;20 - ohmic contacts;

21 - диэлектрическое покрытие SiO2/Si3N4 толщиной 1,6 мкм (соответственно 1,5 мкм и 0,1 мкм);21 - a dielectric coating of SiO 2 / Si 3 N 4 with a thickness of 1.6 μm (1.5 μm and 0.1 μm, respectively);

22 - дополнительный барьерный слой из двуокиси гафния;22 - additional barrier layer of hafnium dioxide;

23 - дополнительный барьерный слой из двуокиси металла.23 - an additional barrier layer of metal dioxide.

Кристалл транзистора крепят на подслой из AuGe, который размещают на пьедестале из теплопроводящего слоя CVD полиалмаза, подвергнутого отжигу после имплантации Ni в его приповерхностные слои. На другой стороне пьедестала размещают слой припоя AuSn. Затем вся структура размещается на фланец.The transistor crystal is mounted on an AuGe sublayer, which is placed on a pedestal of a heat-conducting CVD layer of polydiamond, annealed after implantation of Ni into its surface layers. An AuSn solder layer is placed on the other side of the pedestal. Then the whole structure is placed on the flange.

СВЧ транзистор разработан на основе эпитаксиальной гетероструктуры AlGaAs/GaAs. Конструкция гетероструктуры приведена в таблице №1, а в таблице №2 представлены основные электрофизические параметры гетеростуктур.The microwave transistor is based on the AlGaAs / GaAs epitaxial heterostructure. The design of the heterostructure is shown in table No. 1, and table No. 2 presents the main electrophysical parameters of the heterostructures.

Таблица 1Table 1 Слой транзисторной гетероструктуры, НазначениеLayer of transistor heterostructure, Purpose Состав x, yComposition x, y ТолщинаThickness Уровень легирования см-3Doping level cm-3 базовая подложка из полуизолирующего GaAssemi-insulating GaAs base 625±25 мкм625 ± 25 μm первый буферный слойfirst buffer layer 200 нм200 nm НелегированныйUnalloyed второй буферный слой из GaAssecond GaAs buffer layer 200 нм200 nm НелегированныйUnalloyed сверхрешетка из AlXGa1-XAs/GaAssuperlattice from Al X Ga 1-X As / GaAs 0,22/0,000.22 / 0.00 (2 нм/2 нм)×10(2 nm / 2 nm) × 10 НелегированныйUnalloyed третий буферный слойthird buffer layer 0,220.22 100 нм100 nm НелегированныйUnalloyed сильнолегированный n-AlXGa1-XAsheavily doped n-Al X Ga 1-X As 0,220.22 4,5 нм4.5 nm 3×1018 3 × 10 18 спейсер AlXGa1-XAsspacer Al X Ga 1-X As 0,220.22 2 нм2 nm НелегированныйUnalloyed сглаживающий слойsmoothing layer 3 нм3 nm НелегированныйUnalloyed канал GaAsGaAs channel 0,16-0,180.16-0.18 12 нм12 nm НелегированныйUnalloyed сглаживающий слойsmoothing layer 1,5 нм1.5 nm НелегированныйUnalloyed спейсер AlXGa1-XAsspacer Al X Ga 1-X As 0,220.22 2 нм2 nm НелегированныйUnalloyed сильнолегированный слой n-типаheavily doped n-type layer 0,220.22 16 нм16 nm 3×1018 3 × 10 18 барьерный слой n-типаn-type barrier layer 0,220.22 13 нм13 nm 5×1016 5 × 10 16 барьерный слой n-GaAsn-GaAs barrier layer 15 нм15 nm 5×1016 5 × 10 16 градиентный слой n-типаn-type gradient layer 20 нм20 nm 5×1016-4×1018 5 × 10 16 -4 × 10 18 контактный слой n-типаn-type contact layer 50 нм50 nm 4×1018 4 × 10 18

В таблице №2 представлены основные электрофизические параметры гетеростуктур.Table 2 presents the main electrophysical parameters of heterostructures.

Таблица 2table 2 Температура, КTemperature, K Слоевая концентрация носителей заряда в канале не менее, см-2 Layer concentration of charge carriers in the channel not less than, cm -2 Подвижность носителей заряда в канале не менее, см2/(В*с)The mobility of charge carriers in the channel is not less than cm 2 / (V * s) 7777 3,0×1012 3.0 × 10 12 1,3*104 1.3 * 10 4 300300 3,0×1012 3.0 × 10 12 5,0*103 5.0 * 10 3

В таблице №3 приведены основные электрические параметры транзисторов.Table 3 shows the main electrical parameters of transistors.

Таблица 3Table 3 Наименование параметра, единица измеренияName of parameter, unit of measure Режим измеренияMeasurement mode Результат измеренияMeasurement result Выходная мощность РВЫХ, Вт, не менееOutput power P OUT , W, not less f=4 ГГц,f = 4 GHz, 15fifteen РВХ≤1,6 ВтP BX ≤1,6 W Коэффициент усиления по мощности Кур, дБ, не менееPower gain K ur , dB, not less f=4 ГГц,f = 4 GHz, 99 РВХ≤1,6 ВтP BX ≤1,6 W Коэффициент, усиления по мощности в линейной области амплитудной характеристики. КУР. Л, дБ, не менееCoefficient, power gain in the linear region of the amplitude characteristic. To ur. L , dB, not less f=4 ГГцf = 4 GHz 1010 Коэффициент полезного действия, η%, %, не менееCoefficient of performance, η%,%, not less f=4 ГГц, РВХ≤1,6 Втf = 4 Hz, P BX ≤1,6 W 20twenty Ток утечки затвора IЗ. УТ, мА, не болееGate leakage current I Z. UT , mA, no more UЗИ=-3 ВU ZI = -3 V 0,40.4

Изготовление многослойных наногетероструктур твердых растворов AlGaAs/GaAs осуществлялась молекулярно-пучковой эпитаксией.The fabrication of multilayer nanoheterostructures of AlGaAs / GaAs solid solutions was carried out by molecular beam epitaxy.

Настоящее устройство производят следующим образом.The present device is manufactured as follows.

На фланце толщиной 1600 мкм размещают слой припоя состава AuSn толщиной 25 мкм, затем в заготовленный в качестве пьедестала слой теплопроводящего CVD поликристаллического алмаза толщиной ~150-170 мкм, в обе приповерхностные области которого, предварительно, способом имплантации введен никель и проведен отжиг. Затем после размещения на поверхности теплопроводящего слоя CVD поликристаллического алмаза размещают подслой из AuGe с содержанием Ge до 12%, толщиной ~25 мкм. Затем на поверхности подслоя AuGe устанавливают кристалл транзистора (фиг.1). Кристалл транзистора содержит последовательно размещенные базовую подложку 1, состоящую из полуизолирующего GaAs, толщиной 625 мкм, первый нелегированный буферный слой 2, толщиной 200 нм, второй нелегированный буферный слой 3 из GaAs, толщиной 200 нм, сверхрешетку 4 AlXGai1-XAs/GaAs нелегированный, толщиной (2 нм/2 нм)*10, третий нелегированный буферный слой 5, толщиной 100 нм, сильнолегированный слой 6 AlXGa1-XAs n-типа, концентрацией 3*10 см-3, толщиной 4,5 нм, спейсер 7 AlxGa1-XAs, нелегированный, толщиной 2 нм, нелегированный сглаживающий слой 8, толщиной 3 нм, канал 9 из GaAs, нелегированный, толщиной 12 нм, нелегированный сглаживающий слой 10, толщиной 15 нм, спейсер 11 AlxGa1-XAs, нелегированный, толщиной 2 нм, сильнолегированный слой 12 из AlXGa1-XAs, толщиной 16 нм, барьерный слой 13, толщиной 13 нм, барьерный слой 14 из GaAs n-типа, толщиной 15 нм, градиентный слой 15 из GaAs n-типа, толщиной 20 нм, низкоомный локальный контактный слой 16 n-типа, толщиной 50 нм, исток 17, затвор 18, сток 19, омические контакты 20. Кроме того, устройство снабжают дополнительными слоями, размещенными между истоком 17, затвором 18 и стоком 19. Дополнительные слои выполнены в виде диэлектрического покрытия (например, из SiO2/Si3N4, толщиной 1,6 мкм) 21, дополнительными барьерными слоями из двуокиси гафния 22 и из оксида металла 23, в качестве которого могут быть использованы Al2O3, или ZrO2, или La2O3, или Y2O3. При этом барьерные слои 22 и 23 выполнены с суммарной толщиной около 4,0 нм. В области затвора 18 барьерные слои 22 и 23 размещены под затвором 18, непосредственно на эпитаксиальной структуре в виде градиентного слоя 15 из GaAs n-типа проводимости.A solder layer of AuSn composition with a thickness of 25 μm is placed on a flange with a thickness of 1600 μm, then a layer of heat-conducting CVD polycrystalline diamond ~ 150-170 μm thick, prepared as a pedestal, is placed in both surface regions of which nickel is preliminarily implanted and annealed. Then, after the polycrystalline diamond is placed on the surface of the heat-conducting CVD layer of CVD, an AuGe sublayer with a Ge content of up to 12% and a thickness of ~ 25 μm is placed. Then, a transistor crystal is mounted on the surface of the AuGe sublayer (Fig. 1). The transistor crystal contains a sequentially placed base substrate 1, consisting of semi-insulating GaAs, 625 μm thick, the first undoped buffer layer 2, 200 nm thick, the second undoped buffer layer 3 of GaAs, 200 nm thick, 4 Al X Gai 1-X As / superlattice GaAs undoped, thickness (2 nm / 2 nm) * 10, third undoped buffer layer 5, 100 nm thick, heavily doped layer 6 Al X Ga 1-X As n-type, concentration 3 * 10 cm -3 , thickness 4.5 nm, spacer 7 Al x Ga 1-X As, undoped, 2 nm thick, undoped smoothing layer 8, 3 nm thick, channel 9 of Ga As, undoped, 12 nm thick, undoped smoothing layer 10, 15 nm thick, spacer 11 Al x Ga 1-X As, undoped, 2 nm thick, heavily doped layer 12 of Al X Ga 1-X As, 16 nm thick, barrier layer 13, 13 nm thick, n-type GaAs barrier layer 14, 15 nm thick, n-type GaAs gradient layer 15, 20 nm thick, low-resistance local n-type contact layer 16, 50 nm thick, source 17, gate 18, drain 19, ohmic contacts 20. In addition, the device is provided with additional layers located between source 17, gate 18 and drain 19. Additional layers of Nena a dielectric coating (e.g., SiO 2 / Si3N4, 1,6 microns) 21, additional barrier layers of hafnium dioxide 22 and the metal oxide 23, as which may be used Al 2 O 3, or ZrO 2, or La 2 O 3 , or Y 2 O 3 . In this case, the barrier layers 22 and 23 are made with a total thickness of about 4.0 nm. In the region of the gate 18, the barrier layers 22 and 23 are located under the gate 18, directly on the epitaxial structure in the form of a gradient layer 15 of n-type GaAs conductivity.

Технология модулированного легирования, впервые примененная в сверхрешетках GaAs/AlGaAs:Si ограничивает область введения примесей широкозонным материалом (AlGaAs), в то время, как граничащий с ним узкозонный материал (GaAs) остается нелегированным. Донорный уровень в AlGaAs лежит значительно выше дна зоны проводимости GaAs, что приводит к переносу части электронов в узкозонный материал. Создавшееся встроенное поле прекращает этот процесс, а также приводит к сильному изгибу зон. В результате у гетерограницы образуется квазитреугольная потенциальная яма, локализующая электроны (фиг.3)The modulated doping technology, first used in GaAs / AlGaAs: Si superlattices, limits the region of impurity introduction by wide-gap material (AlGaAs), while the narrow-gap material (GaAs) adjacent to it remains unalloyed. The donor level in AlGaAs lies much higher than the bottom of the GaAs conduction band, which leads to the transfer of part of the electrons to the narrow-gap material. The created built-in field terminates this process and also leads to strong bending of the zones. As a result, a quasitriangular potential well localizing electrons is formed at the heterointerface (Fig. 3)

Подвижности в МЛГС ограничиваются в основном рассеянием на фононах при высоких (≥150 K) температурах и на кулоновском потенциале ионизованных доноров в широкозонном барьере при низких (≤100 К) температурах. Уменьшить влияние последнего из указанных факторов позволяет введение нелегированного слоя AlGaAs - спейсера, между областью легирования и каналом. Благодаря дальнейшему разделению электронов и доноров подвижность еще более возрастает. В настоящее время достигнуты подвижности более 100000 см2/Bc при 77 К и более 1000000 см2/Вс при температуре жидкого гелия. При комнатной температуре типичные значения составляют 6000-8000 см2/Вс.The mobility in MLSs is mainly limited by scattering by phonons at high (≥150 K) temperatures and by the Coulomb potential of ionized donors in a wide-gap barrier at low (≤100 K) temperatures. The introduction of an unalloyed AlGaAs layer, a spacer, between the doping region and the channel makes it possible to reduce the influence of the last of these factors. Thanks to the further separation of electrons and donors, the mobility increases even more. At present, mobilities of more than 100,000 cm 2 / Bc at 77 K and more than 1,000,000 cm 2 / Vs at liquid helium temperature have been achieved. At room temperature, typical values are 6000-8000 cm 2 / Sun.

В настоящее время НЕМТ позволяют получить наименьший коэффициент шума при наибольшем сопутствующем коэффициенте усиления, а также наибольшую выходную мощности и максимальный кпд, в см и мм диапазонах длин волн по сравнению с другими типами СВЧ транзисторов (на основе арсенида галлия или кремния). Превосходные приборные характеристики достигаются в первую очередь благодаря особой конструкции полупроводниковой транзисторной гетероструктуры, которая содержит набор сверхтонких полупроводниковых слоев с определенным составом и профилем легирования.At present, HEMTs allow one to obtain the smallest noise figure at the highest concomitant gain, as well as the highest output power and maximum efficiency, in cm and mm wavelength ranges, in comparison with other types of microwave transistors (based on gallium or silicon arsenide). Excellent instrument characteristics are achieved primarily due to the special design of the semiconductor transistor heterostructure, which contains a set of ultrathin semiconductor layers with a specific composition and doping profile.

Для создания полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов, могут быть применены только эпитаксиальные технологии, позволяющие управлять профилями легирования и состава, контролировать рост слоев толщиной менее 10 нм, получать резкие и бездефектные гетерограницы. Всем этим требованиям удовлетворяет молекулярно-пучковая эпитаксия (МПЭ).To create field effect transistors with high electron mobility, only epitaxial technologies can be applied that allow controlling the doping and composition profiles, controlling the growth of layers with a thickness of less than 10 nm, and obtaining sharp and defect-free heteroboundaries. Molecular beam epitaxy (MBE) satisfies all these requirements.

МПЭ, в соответствии со своими специфическими чертами, позволяет решать следующие важнейшие задачи: 1) получение кристаллических пленок высокой чистоты - за счет сверхвысокого вакуума и чистоты исходных материалов; 2) получение резких профилей состава и легирования - вследствие малого времени срабатывания заслонок (<< времени роста одного монослоя) и относительно низких температур роста, препятствующих диффузии; 3) получение сверхтонких слоев контролируемой толщины как результат точного управления потоками при типичных скоростях роста.MPE, in accordance with its specific features, allows to solve the following most important problems: 1) obtaining crystalline films of high purity due to ultra-high vacuum and purity of the starting materials; 2) obtaining sharp profiles of composition and alloying - due to the short response time of the dampers (<< growth time of one monolayer) and relatively low growth temperatures that impede diffusion; 3) obtaining ultrathin layers of controlled thickness as a result of precise flow control at typical growth rates.

Важное преимущество МПЭ по сравнению с другими эпитаксиальными технологиями - возможность использования разнообразных методов контроля непосредственно в процессе выращивания, и прежде всего дифракции быстрых электронов на отражение. Анализ наблюдаемых картин дифракции позволяет судить о состоянии поверхности эпитаксиального слоя непосредственно во время роста. Обнаруженное явление осцилляции интенсивности зеркально отраженного пучка электронов, связанное с периодическим изменением шероховатости поверхности при послойном росте, позволяет надежно определять как скорости роста, так и состав соединений.An important advantage of MPE over other epitaxial technologies is the possibility of using a variety of control methods directly in the process of growing, and above all, diffraction of fast electrons by reflection. An analysis of the observed diffraction patterns allows us to judge the state of the surface of the epitaxial layer directly during growth. The observed phenomenon of oscillations in the intensity of a specularly reflected electron beam associated with a periodic change in the surface roughness during layer-by-layer growth allows one to reliably determine both the growth rate and the composition of the compounds.

Среди соединений A3B5, система материалов GaAs/AlGaAs долгое время оставалась единственной хорошо изученной и практически применяемой. В первую очередь, это связано с возможностью достижения согласования с подложкой GaAs во всем диапазоне составов.Among A3B5 compounds, the GaAs / AlGaAs material system for a long time remained the only well-studied and practically used. First of all, this is due to the possibility of achieving agreement with the GaAs substrate over the entire composition range.

В МЛГС на основе системы n-AlGaAs/GaAs увеличение значений плотности и подвижности электронов в канале достигается оптимальным выбором независимых параметров структуры: концентрации легирующей примеси в материале барьера - 1÷3×10 см-3, толщины нелегированного спейсера - WSP≈2-3 нм и мольной доли AlAs в барьере - свыше 0,35.In MLSs based on the n-AlGaAs / GaAs system, an increase in the electron density and mobility in the channel is achieved by the optimal choice of independent structural parameters: the concentration of the dopant in the barrier material is 1 ÷ 3 × 10 cm -3 , and the thickness of the undoped spacer is W SP ≈2- 3 nm and the molar fraction of AlAs in the barrier is more than 0.35.

Увеличение значений плотности и подвижности электронов в канале достигается выбором независимых параметров структуры:An increase in the density and mobility of electrons in the channel is achieved by choosing independent structural parameters:

- концентрации легирующей примеси в материале барьера, со значением 1÷3×1018 см-3, обусловленный ограниченной самокомпенсацией атомов донорной примеси, начиная с уровня ~5×1018 см-3, и увеличением тока утечки затвора, из-за образования параллельной проводимости по легированному слою;- dopant concentration in the barrier material, with a value of 1 ÷ 3 × 10 18 cm -3 , due to limited self-compensation of donor impurity atoms, starting from ~ 5 × 10 18 cm -3 , and an increase in the gate leakage current, due to the formation of a parallel conductivity along the doped layer;

- толщины нелегированного спейсера с оптимальным значением WSP≈3 нм, позволяющая получать подвижность ~6000 см/Вс при концентрациях около 1-2×1012см-2 при комнатной температуре;- the thickness of the undoped spacer with an optimal value of W SP ≈3 nm, which allows one to obtain a mobility of ~ 6000 cm / Sun at concentrations of about 1-2 × 10 12 cm -2 at room temperature;

- мольной доли AlAs в барьере, с величиной скачка энергии дна зоны проводимости на гетерогранице, равной от 0,6 эВ до 1,2 эВ, что достигается выбором модулированно-легирующей примеси и толщины слоев.- the molar fraction of AlAs in the barrier, with a jump in the energy of the bottom of the conduction band at the heteroboundary equal to from 0.6 eV to 1.2 eV, which is achieved by choosing a modulated-dopant and layer thickness.

Уровень легирования не может быть слишком высоким. С одной стороны, он ограничен самокомпенсацией атомов донорной примеси (кремния), которая начинает сказывать при уровнях легирования ~5×1018 см-3, а с другой, - увеличением тока утечки затвора из-за образования параллельной проводимости по легированному слою. Типичные значения составляют 1÷2×1018 см-3. По этой причине для мощных СВЧ транзисторов применяются структуры с двусторонним легированием, т.е. в структуру вводится нижний (со стороны подложки) легированный слой. Это позволяет увеличить концентрацию электронов в канале в несколько раз без существенного уменьшения подвижности носителей. Другим способом увеличения концентрации носителей является использование многоканальных структур.The doping level cannot be too high. On the one hand, it is limited by the self-compensation of atoms of the donor impurity (silicon), which begins to show at doping levels of ~ 5 × 10 18 cm -3 , and on the other, by an increase in the gate leakage current due to the formation of parallel conductivity along the doped layer. Typical values are 1 ÷ 2 × 10 18 cm -3 . For this reason, high-power microwave transistors use structures with two-sided doping, i.e. the lower (from the substrate side) doped layer is introduced into the structure. This allows you to increase the electron concentration in the channel several times without a significant decrease in carrier mobility. Another way to increase carrier concentration is to use multichannel structures.

Введение спейсера уменьшает плотность носителей в канале, т.к. уменьшается емкость конденсатора, которым служит обедненный слой AlGaAs, без соответствующего вклада в объемный заряд. В то же время, подвижность электронов растет, как результат большего разделения электронов и доноров. В приборных структурах Al0.3Ga0.7As/GaAs оптимум достигается при WSP≈3 нм, позволяя получать подвижность ~6000 см2/Вс при концентрациях около 1×1012 см-2 при комнатной температуре.The introduction of a spacer reduces the density of carriers in the channel, because the capacitance of the capacitor, which serves as the depleted AlGaAs layer, decreases without a corresponding contribution to the space charge. At the same time, electron mobility is increasing as a result of a greater separation of electrons and donors. In instrument structures Al 0.3 Ga 0.7 As / GaAs, the optimum is achieved at W SP ≈3 nm, allowing one to obtain a mobility of ~ 6000 cm 2 / Vs at concentrations of about 1 × 10 12 cm -2 at room temperature.

Примеси n-типа, введенные в AlGaAs, создают два типа доноров: обычные мелкие, с энергией ионизации ~7 мэВ, и глубокие электронные ловушки, так называемые DX центры. DX центр при низких температурах обладает очень малым сечением захвата, что позволяет освобожденным с него электронам (например, освещением белым светом) длительное время оставаться свободными, давая вклад в проводимость. Это явление получило название эффекта устойчивой фотопроводимости (УФП). Поскольку УФП связан с опустошением DX центров, их концентрацию можно найти как разность между концентрацией носителей, измеренной при 77 К после освещения и в темноте. Эта зависимость представлена на фиг.2. Видно, что при составах x>0.3 DX центры преобладают, тогда как при x<0.2 имеет место противоположная ситуация. Доля DX центров в общем числе доноров не зависит от условий выращивания, а определяется составом, а в переходной области также и легированием.The n-type impurities introduced into AlGaAs create two types of donors: ordinary small ones with an ionization energy of ~ 7 meV, and deep electron traps, the so-called DX centers. At low temperatures, the DX center has a very small capture cross section, which allows the electrons released from it (for example, white light) to remain free for a long time, contributing to the conductivity. This phenomenon is called the stable photoconductivity (UVP) effect. Since UVP is associated with the emptying of DX centers, their concentration can be found as the difference between the concentration of carriers measured at 77 K after illumination and in the dark. This dependence is presented in figure 2. It can be seen that, for compositions x> 0.3, the DX centers predominate, while for x <0.2 the opposite situation takes place. The share of DX centers in the total number of donors does not depend on the growing conditions, but is determined by the composition, and also by doping in the transition region.

Исходя из указанной величины разрыва зоны проводимости на гетерогранице AlGaAs/GaAs и особенности легирования AlGaAs примесями кремния, связанной с образованием DX-центров, при изготовлении транзисторных структур в качестве барьеров обычно используют слои AlXGa1-XAs, где значение x находится в пределах 0.2-0.3.Based on the indicated gap in the conduction band at the AlGaAs / GaAs heteroboundary and the peculiarities of doping AlGaAs with silicon impurities associated with the formation of DX centers, in the manufacture of transistor structures, Al X Ga 1-X As layers are usually used as barriers, where the x value is in the range 0.2-0.3.

Плотность электронов, при прочих равных условиях, тем больше, чем выше величина разрыва зоны проводимости на гетерогранице (ΔEC). Для системы AlGaAs/GaAs последняя достигает максимума при значениях x, соответствующих области перехода от прямой к непрямой зоне (х~0.43).The density of electrons, ceteris paribus, the greater, the higher the gap in the conduction band at the heterointerface (ΔE C ). For the AlGaAs / GaAs system, the latter reaches a maximum at x values corresponding to the region of transition from the direct to the indirect zone (x ~ 0.43).

Повышение плотности достигается за счет возрастания величины разрыва зоны проводимости на гетерогранице (ΔEC) в результате увеличения мольной доли AlAs свыше ≈0.3÷0.35 в широкозонном твердом растворе AlGaAs. Однако при увеличении мольной доли AlAs свыше ≈0.3÷0.35 возрастание разрыва ΔEC будет подавлено большей глубиной залегания донорного уровня в AlGaAs.An increase in the density is achieved due to an increase in the discontinuity of the conduction band at the heterointerface (ΔE C ) as a result of an increase in the molar fraction of AlAs over ≈0.3–0.35 in wide-gap AlGaAs solid solution. However, if the molar fraction of AlAs increases above ≈0.3–0.35, the increase in the ΔE C gap will be suppressed by the greater depth of the donor level in AlGaAs.

С целью исключения подавления возрастания величина разрыва зоны проводимости на гетерогранице (ΔEC) большей глубиной залегания донорного уровня в широкозонном твердом растворе AlGaAs, при увеличении мольной доли AlAs свыше 0,3-0,35 в качестве легирующей примеси в твердом растворе AlGaAs изначально используется примесь с уменьшенным значением донорного уровня.To suppress the suppression of the increase, the size of the conduction band gap at the heterointerface (ΔE C ) is greater than the depth of the donor level in the wide-gap AlGaAs solid solution, with an increase in the molar fraction of AlAs over 0.3-0.35, an impurity is initially used as the dopant in the AlGaAs solid solution with a reduced value of the donor level.

Таким образом улучшение параметров является оптимизация деталей предложенной конструкции СВЧ полевого транзистора в виде:Thus, the improvement of the parameters is the optimization of the details of the proposed design of the microwave field-effect transistor in the form of:

- использования дополнительного буферного слоя в виде короткопериодной сверхрешетки AlGaAs/GaAs, позволяющего существенно снизить плотность ростовых дефектов и улучшить электрическую изоляцию между каналом транзистора и подложкой;- the use of an additional buffer layer in the form of a short-period AlGaAs / GaAs superlattice, which can significantly reduce the growth defects density and improve the electrical insulation between the transistor channel and the substrate;

- относительно малая суммарная толщина буферных слоев GaAs, позволяющая улучшить ограничение носителей в канале короткозатворного транзистора;- a relatively small total thickness of the GaAs buffer layers, which allows to improve the carrier restriction in the channel of the short-circuit transistor;

- наличия дополнительного тонкого слоя нелегированного GaAs между каналом и AlGaAs спейсером, улучшающего структурное качество границы раздела (сглаживающий слой);- the presence of an additional thin layer of undoped GaAs between the channel and the AlGaAs spacer, which improves the structural quality of the interface (smoothing layer);

- наличия дополнительного подзатворного слоя n-GaAs, обеспечивающего формирование барьера Шоттки на химически более стабильном по сравнению с AlGaAs материале;- the presence of an additional gate layer of n-GaAs, which provides the formation of a Schottky barrier on chemically more stable material compared to AlGaAs;

- относительно большая толщина сильно легированного градиентного и контактного слоев n+GaAs, толщиной соответственно 20 нм и 50 нм, выбранные с учетом характерной толщины сплавного слоя при формировании омических контактов истока и стока.- a relatively large thickness of the heavily doped gradient and contact layers of n + GaAs, respectively 20 nm and 50 nm thick, selected taking into account the characteristic thickness of the alloy layer during the formation of ohmic contacts of the source and drain.

Преимуществами настоящего устройства являются:The advantages of this device are:

1) снижение плотности ростовых дефектов и улучшение электрической изоляции между каналом транзистора и подложкой за счет выполнения дополнительного буферного слоя в виде короткопериодной сверхрешетки AlXGa1-XAs/GaAs;1) reducing the density of growth defects and improving electrical insulation between the channel of the transistor and the substrate due to the implementation of an additional buffer layer in the form of a short-period superlattice Al X Ga 1-X As / GaAs;

2) улучшение ограничения носителей в канале короткозатворного транзистора;2) improvement of carrier limitation in the channel of the short-circuit transistor;

3) обеспечение оптимизации отвода тепла из гетероструктуры кристалла транзистора и минимизации утечек тока затвора;3) ensuring the optimization of heat removal from the heterostructure of the transistor crystal and minimizing gate leakage;

4) отсутствие трудоемких операций при изготовлении;4) the absence of labor-intensive operations in the manufacture;

5) увеличение пробивного напряжения транзистора;5) an increase in the breakdown voltage of the transistor;

6) увеличение плотности и подвижности носителей заряда;6) an increase in the density and mobility of charge carriers;

7) практически отсутствие «коллапса» тока.7) virtually no current “collapse”.

На фигурах 4 и 5 приведены вольт-амперные характеристики: фиг.4 - без слоя изолирующего теплопроводящего слоя (например поликристаллического алмаза), на пьедестале СВЧ транзистора, под подложкой гетероструктуры и дополнительных барьерных слоев под затвором; 5) - со слоями изолирующего теплопроводящего слоя (например, поликристаллического алмаза) на пьедестале кристалла транзистора, а также дополнительными слоями из двуокиси гафния и оксида алюминия под затвором транзистора и поверх изолирующего, диэлектрического покрытия.Figures 4 and 5 show the current-voltage characteristics: Fig. 4 - without a layer of an insulating heat-conducting layer (for example polycrystalline diamond), on the pedestal of a microwave transistor, under the substrate of the heterostructure and additional barrier layers under the gate; 5) - with layers of an insulating heat-conducting layer (for example, polycrystalline diamond) on the transistor's crystal pedestal, as well as additional layers of hafnium dioxide and aluminum oxide under the gate of the transistor and on top of the insulating, dielectric coating.

Размещение пьедестала из теплопроводящего слоя CVD поликристаллического алмаза, и одновременно размещение под затвором барьерных слоев двуокиси гафния и оксида алюминия, уменьшают тепловое сопротивление и токи утечки транзисторной структуры и благодаря этому повышает величину пробивного напряжения, что обеспечивает повышение эффективности предложенного изобретения.Placing a pedestal from a heat-conducting CVD layer of polycrystalline diamond, and simultaneously placing a barrier layer of hafnium dioxide and aluminum oxide under the gate, reduce the thermal resistance and leakage currents of the transistor structure and thereby increase the breakdown voltage, which improves the efficiency of the proposed invention.

Все вышеперечисленные преимущества позволяют создавать твердотельные СВЧ-блоки и модули с улучшенными параметрами, предназначенные для антенных фазированных решеток и других радиоэлектронных систем.All of the above advantages allow you to create solid-state microwave blocks and modules with improved parameters, designed for phased array antennas and other electronic systems.

Claims (8)

1. Модулированно-легированный полевой транзистор, содержащий фланец, пьедестал, гетероэпитаксиальную структуру, буферный слой, исток, затвор, сток и омические контакты, отличающийся тем, что пьедестал изготовлен из теплопроводящего слоя CVD поликристаллического алмаза, поверх пьедестала размещен кристалл транзистора, содержащий последовательно размещенные базовую подложку из GaAs, буферные слои, гетероэпитаксиальную гетероструктуру на основе AlGaAs/GaAs, а на поверхности гетероэпитаксиальной структуры, между истоком, затвором и стоком, последовательно размещены слой диэлектрического покрытия и два барьерных слоя, выполненные из двуокиси гафния и оксида металла, при этом барьерные слои выполнены с суммарной толщиной 1,0-4,0 нм, кроме того, в области затвора барьерные слои размещены под затвором, непосредственно на эпитаксиальной структуре в виде градиентного слоя из GaAs n-типа проводимости.1. A modulated-doped field-effect transistor containing a flange, a pedestal, a heteroepitaxial structure, a buffer layer, a source, a gate, a drain and ohmic contacts, characterized in that the pedestal is made of a heat-conducting CVD layer of polycrystalline diamond, a transistor crystal is placed on top of the pedestal, containing sequentially placed transistor GaAs base substrate, buffer layers, AlGaAs / GaAs heteroepitaxial heterostructure, and on the surface of the heteroepitaxial structure, between the source, gate, and drain, after The dielectric coating layer and two barrier layers made of hafnium dioxide and metal oxide are carefully placed, while the barrier layers are made with a total thickness of 1.0-4.0 nm, in addition, in the gate region, the barrier layers are placed under the gate, directly on the epitaxial structure in the form of a gradient layer of GaAs n-type conductivity. 2. Транзистор по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическое покрытие выполнено из SiO2.2. The transistor according to claim 1, characterized in that the dielectric coating is made of SiO 2 . 3. Транзистор по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическое покрытие выполнено из нитрида кремния.3. The transistor according to claim 1, characterized in that the dielectric coating is made of silicon nitride. 4. Транзистор по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическое покрытие выполнено из MgO.4. The transistor according to claim 1, characterized in that the dielectric coating is made of MgO. 5. Транзистор по п.1, отличающийся тем, что диэлектрическое покрытие выполнено из 8 Sc2O3.5. The transistor according to claim 1, characterized in that the dielectric coating is made of 8 Sc 2 O 3 . 6. Транзистор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что второй барьерный слой выполнен из ZrO2.6. The transistor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the second barrier layer is made of ZrO 2 . 7. Транзистор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что второй барьерный слой выполнен из La2O3.7. The transistor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the second barrier layer is made of La 2 O 3 . 8. Транзистор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что второй барьерный слой выполнен из Y2O3. 8. The transistor according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the second barrier layer is made of Y 2 O 3 .
RU2013144086/28A 2013-10-02 2013-10-02 Modulation-doped field-effect transistor RU2539754C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144086/28A RU2539754C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Modulation-doped field-effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144086/28A RU2539754C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Modulation-doped field-effect transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539754C1 true RU2539754C1 (en) 2015-01-27

Family

ID=53286635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013144086/28A RU2539754C1 (en) 2013-10-02 2013-10-02 Modulation-doped field-effect transistor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539754C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599275C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") High-power microwave field transistor on semiconductor heterostructure
RU2787552C1 (en) * 2022-04-29 2023-01-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Powerful microwave field transistor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830980A (en) * 1988-04-22 1989-05-16 Hughes Aircraft Company Making complementary integrated p-MODFET and n-MODFET
US5038187A (en) * 1989-12-01 1991-08-06 Hewlett-Packard Company Pseudomorphic MODFET structure having improved linear power performance at microwave frequencies
US5334865A (en) * 1991-07-31 1994-08-02 Allied-Signal Inc. MODFET structure for threshold control
US5741724A (en) * 1996-12-27 1998-04-21 Motorola Method of growing gallium nitride on a spinel substrate
RU80069U1 (en) * 2008-08-19 2009-01-20 Государственное учреждение "Научно-исследовательский институт микроэлектроники и информационно-измерительной техники Московского государственного института электроники и математики (технического университета)" HETEROEPITAXIAL STRUCTURE FOR FIELD TRANSISTORS
RU2463685C1 (en) * 2011-06-07 2012-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") High-power uhf field transistor
RU2474923C1 (en) * 2011-06-23 2013-02-10 Учреждение Российской академии наук Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН (ИСВЧПЭ РАН) SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs
RU129299U1 (en) * 2012-12-25 2013-06-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" POWERFUL MICROWAVE TRANSISTOR

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830980A (en) * 1988-04-22 1989-05-16 Hughes Aircraft Company Making complementary integrated p-MODFET and n-MODFET
US5038187A (en) * 1989-12-01 1991-08-06 Hewlett-Packard Company Pseudomorphic MODFET structure having improved linear power performance at microwave frequencies
US5334865A (en) * 1991-07-31 1994-08-02 Allied-Signal Inc. MODFET structure for threshold control
US5741724A (en) * 1996-12-27 1998-04-21 Motorola Method of growing gallium nitride on a spinel substrate
RU80069U1 (en) * 2008-08-19 2009-01-20 Государственное учреждение "Научно-исследовательский институт микроэлектроники и информационно-измерительной техники Московского государственного института электроники и математики (технического университета)" HETEROEPITAXIAL STRUCTURE FOR FIELD TRANSISTORS
RU2463685C1 (en) * 2011-06-07 2012-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") High-power uhf field transistor
RU2474923C1 (en) * 2011-06-23 2013-02-10 Учреждение Российской академии наук Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН (ИСВЧПЭ РАН) SEMICONDUCTOR METAMORPHIC NANOHETEROSTRUCTURE InAlAs/InGaAs
RU129299U1 (en) * 2012-12-25 2013-06-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Предприятие "Пульсар" POWERFUL MICROWAVE TRANSISTOR

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599275C1 (en) * 2015-06-04 2016-10-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") High-power microwave field transistor on semiconductor heterostructure
RU2787552C1 (en) * 2022-04-29 2023-01-10 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Powerful microwave field transistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10128362B2 (en) Layer structure for a group-III-nitride normally-off transistor
US9130026B2 (en) Crystalline layer for passivation of III-N surface
JP5649112B2 (en) Field effect transistor
US9035354B2 (en) Heterojunction transistors having barrier layer bandgaps greater than channel layer bandgaps and related methods
US8487346B2 (en) Semiconductor device
US20050173728A1 (en) Nitride heterojunction transistors having charge-transfer induced energy barriers and methods of fabricating the same
US20110227132A1 (en) Field-effect transistor
US20120299060A1 (en) Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
US11355626B2 (en) High electron mobility transistor
US11848205B2 (en) Semiconductor structure and manufacturing method therefor
RU135182U1 (en) PSEUDOMORPHIC HETEROSTRUCTURE MODULATED-ALLOYED FIELD TRANSISTOR
KR20110058332A (en) Enhancement nitride based semiconductor device employing floating gate structure
RU2539754C1 (en) Modulation-doped field-effect transistor
Zhao et al. AlGaN/GaN HEMTs with a magnetron-sputtered AlN buffer layer
KR101935928B1 (en) High Electron Mobility Transistor having Reduced Gate Leakage Current
RU140462U1 (en) PSEUDOMORPHIC HETEROSTRUCTURE MODULATED-ALLOYED FIELD TRANSISTOR
RU2534447C1 (en) Pseudomorphic heterointerface modulation-doped field-effect transistor
Lu et al. High-temperature electrical transport in AlxGa1− xN∕ GaN modulation doped field-effect transistors
US11973137B2 (en) Stacked buffer in transistors
RU2640966C1 (en) PSEUDOMORPHIC SWITCHING DEVICE BASED ON HETEROSTRUCTURE AlGaN/InGaN
RU2640965C1 (en) PSEUDOMORPHIC LIMITER OF POWER BASED ON HETEROSTRUCTURE AlGaN/InGaN
RU2574808C2 (en) Heavy-duty pseudomorphic shf switch
US20220020871A1 (en) Stacked buffer in transistors
RU2574809C2 (en) Pseudomorphic shf switch
RU2574810C2 (en) Heavy-duty shf switch