RU2781044C1 - Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре - Google Patents
Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781044C1 RU2781044C1 RU2021133029A RU2021133029A RU2781044C1 RU 2781044 C1 RU2781044 C1 RU 2781044C1 RU 2021133029 A RU2021133029 A RU 2021133029A RU 2021133029 A RU2021133029 A RU 2021133029A RU 2781044 C1 RU2781044 C1 RU 2781044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- layers
- group
- semiconductor heterostructure
- effect transistor
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 5
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic Effects 0.000 description 2
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 101700073051 HEMT Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение предназначено для разработки и производства широкого класса устройств электронной техники СВЧ, в том числе радиолокационных устройств. Полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре содержит полупроводниковую подложку и последовательность, по меньшей мере, одного слоя широкозонного и одного слоя узкозонного материалов с заданными характеристиками полупроводниковой гетероструктуры типа AlGaAs-InGaAs-GaAs, электроды истока, затвора, стока, расположенные на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры. При этом упомянутая полупроводниковая гетероструктура выполнена в виде последовательности следующих основных слоев: буферного слоя GaAs, толщиной более 200,0 нм, группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной 100,0-200,0 нм, 1,0-20,0 нм, 2,0-15,0 нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки, группы проводящих слоев, формирующих канал полевого транзистора, в составе, по меньшей мере, одного - δn-слоя, легированного донорной примесью с поверхностной плотностью легирующей примеси (1,0-30,0)×1012 см, спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, толщиной 1,0-5,0 нм, собственно канального слоя InyGai_yAs либо группы слоев последнего, каждый с различным количественным составом (у) химического элемента индия (In), равным или менее 1,0 мольных долей, общей толщиной более 3,0 нм, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента усиления и выходной мощности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике СВЧ, а именно мощным полевым транзисторам СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, и предназначено для разработки и производства широкого класса устройств электронной техники СВЧ, в том числе радиолокационных устройств.
Существенный прогресс в части повышения быстродействия и выходной мощности СВЧ, выделяемой в нагрузке, включенной на выходе полевого транзистора СВЧ, обеспечило изобретение так называемых транзисторов с высокой электронной подвижностью (НЕМТ - High Electron Mobility Transistor). Область с электронной проводимостью в таких транзисторах состоит из легированного донорными примесями широкозонного и нелегированного узкозонного, но заполненного электронами, слоев полупроводниковых материалов.
Это обеспечивает существенное увеличение быстродействия таких полевых транзисторов СВЧ до 100 ГГц и удельной выходной мощности СВЧ до 1÷4,1 Вт/мм на рабочей частоте 10 ГГц.
Известен полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, включающий монокристаллическую подложку из нитрида алюминия AlN, темплетный слой AlN, канальный слой нитрида галлия GaN и барьерный слой AlxGa1-xN.
В котором с целью увеличения рабочих токов и выходной мощности полевого транзистора посредством увеличения проводимости канального слоя полупроводниковой гетероструктуры, между темплетным и канальным слоями расположены один над другим соответственно переходный слой AlyGa1-yN, буферный слой AlzGai-zN, значение у на границе с темплетным слоем составляет 1,0, а на границе с буферным слоем равно значению z буферного слоя, при этом 0,3≤х≤0,5, a 0,1≤z≤0,5.
При этом буферный слой на границе с канальным слоем легирован кремнием Si на глубину 
[Патент 2316076 РФ Полупроводниковая гетероструктура полевого транзистора / Алексеев А.Н. и др. // Бюл. - 2008 - №3/].
Данный полевой транзистор СВЧ при высокой выходной мощности имеет коэффициент усиления, по меньше мере, в два раза меньше, чем транзисторы на полупроводниковой гетероструктуре арсенида галлия.
Известен полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, содержащий высокоомную подложку и, по меньшей мере, один слой широкозонного и один слой узкозонного полупроводниковых материалов с согласованными или несогласованными кристаллическими решетками, электроды истока, затвора, стока, расположенные на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры.
В котором с целью улучшения линейности характеристик полевого транзистора и уменьшения влияния флуктуаций концентрации и подвижности носителей тока в канале полевого транзистора на параметры его эквивалентной схемы, а также снижения модуляционных шумов устройств СВЧ на упомянутых транзисторах, часть слоя полупроводникового материала, расположенная на расстоянии от электрода затвора, превышающем 30,0 нм, выполнена с концентрацией легирующей примеси более 3×1017 см-3 и поверхностной плотностью этой примеси более 1012 см-2, а средняя концентрация легирующей примеси между упомянутой частью слоя полупроводникового материала и электродом затвора не превышает 3×1017 см-3 [Патент 2093924 РФ Полевой транзистор на гетероструктуре / Богданов Ю.М. и др. // Бюл. - 20.10.1997/] - прототип.
Данный полевой транзистор СВЧ из-за большого расстояния от электрода затвора до канала и низкой подвижности электронов в канале не позволяет получать высокий уровень выходной мощности и высокий коэффициент усиления.
Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента усиления и выходной мощности полевого транзистора СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре.
Указанный технический результат достигается заявленным мощным полевым транзистором СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, содержащим полупроводниковую подложку и последовательность, по меньшей мере, одного слоя широкозонного и одного слоя узкозонного материалов с заданными характеристиками полупроводниковой гетероструктуры типа AlGaAs-InGaAs-GaAs, электроды истока, затвора, стока, расположенные на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры.
В котором
упомянутая полупроводниковая гетероструктура выполнена в виде следующей последовательности основных слоев -
буферного слоя GaAs, толщиной более 200,0 нм,
группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной 100,0-200,0 нм, 1,0-20,0 нм, 2,0-15,0 нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки,
группы проводящих слоев, формирующих канал полевого транзистора, в составе, по меньшей мере, одного - δn-слоя, легированного донорной примесью с поверхностной плотностью легирующей примеси (1,0-30,0)×1012 см, спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, толщиной 1,0-5,0 нм-2, собственно канального слоя InyGa1-yAs либо группы слоев последнего, каждый с различным количественным составом (у) химического элемента индия (In) равной или менее 1.0 мольных долей, общей толщиной более 3,0 нм, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
В группе проводящих слоев полупроводниковой гетероструктуры дополнительно выполнены, по меньшей мере, - на собственно канальном слое InyGa1-yAs переходный, барьерный, i-слой, а между i-слоем и электродами истока и стока контактный слой, при этом все упомянутые слои выполнены одновременно либо - по отдельности в различных вариантах их группировки.
Раскрытие сущности изобретения.
Совокупность существенных признаков заявленного мощного полевого транзистора СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре как ограничительной части, так и отличительной части, а именно.
Выполнение
группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной 100,0-200,0 нм, 1,0-20,0 нм, 2,0-15,0 нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки;
группы проводящих слоев, формирующих канал полевого транзистора, в составе, по меньшей мере, одного -
δn-слоя, легированного донорной примесью с поверхностной плотностью легирующей примеси (1,0-30,0)×1012 см,
спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, толщиной 1,0-5,0 нм-2,
собственно канального слоя InyGa1-yAs либо группы слоев последнего, каждый с различным количественным составом (у) химического элемента индия (In) равным или менее 1.0 мольных долей, общей толщиной более 3,0 нм,
при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
Иное формирование основных конструкционных слоев как каждой группы, так и полупроводниковой гетероструктуры в целом, и иное их взаимное расположение в полупроводниковой гетероструктуре обеспечивает формирование полупроводниковой гетероструктуры иного типа - так называемый тип обращенной полупроводниковой гетероструктуры (зарубежный термин инвертированной полупроводниковой гетероструктуры) с донорно - акцепторным легированием, который характеризуется - перевернутым (инвертированым) расположением квантовой ямы с двумерным электронным газом по отношению к классическому типу полупроводниковой гетероструктуры.
При этом следует особо подчеркнуть, что выполнение группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3 обеспечивает исключительно увеличение потенциального барьера на границе квантовой ямы с двумерным электронным газом и полупроводниковой гетероструктуры со стороны полупроводниковой подложки, и тем самым - обеспечивает значения поверхностной плотности легирующей, донорной примеси всегда больше значений поверхностной плотности легирующей, акцепторной примеси, и тем самым - обеспечивает полупроводниковой гетероструктуре только электронную проводимость.
Таким образом, носителями заряда в данном типе структуры - обращенной полупроводниковой гетероструктуры с донорно - акцепторным легированием являются только электроны.
Это обеспечивает:
во-первых, уменьшение расстояния между каналом полевого транзистора и электродом затвора и тем самым - увеличение крутизны переходной характеристики электродов исток - затвор,
во-вторых, увеличение подвижности носителей заряда - электронов и тем самым - увеличение выходного тока,
в-третьих, уменьшение краевых эффектов и тем самым - снижение входной емкости.
И, как следствие, - повышение коэффициента усиления и выходной мощности.
Выполнение буферного слоя GaAs толщиной более 200,0 нм обеспечивает минимальную плотность дефектов в канале полевого транзистора и тем самым сохранение высокой подвижности электронов и, как следствие, - повышение коэффициента усиления и выходной мощности.
Выполнение:
Группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной 100,0-200,0 нм, 1,0-20,0 нм, 2,0-15,0 нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3, и расположение на лицевой стороне полупроводниковой подложки.
Группы проводящих слоев, формирующих канал полевого транзистора, в составе, по меньшей мере, одного - δn-слоя легированного донорной примесью, с поверхностной плотностью легирующей примеси (1,0-30,0)×1012 см, спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, толщиной 1,0-5,0 нм, собственно канального слоя InyGa1-yAs либо группы слоев последнего, каждый с различным количественным составом (у) химического элемента индия (In) равным или менее 1,0 мольных долей, общей толщиной более 3,0 нм, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
Это в совокупности обеспечивает формирование дополнительных потенциальных барьеров, которые локализуют электроны и препятствуют поперечному переносу электронов в барьерные слои i-AlxGa1-xAs и тем самым - уменьшение рассеяния горячих (с высокой энергией) электронов, и тем самым - увеличение подвижности электронов в электрических полях и, как следствие, - повышение коэффициента усиления и выходной мощности.
Выполнение в группе проводящих слоев полупроводниковой гетероструктуры дополнительно, по меньшей мере, - на собственно канальном слое InyGa1-yAs переходного, барьерного, i-слоя, а между i-слоем и электродами истока и стока контактного слоя, при этом, когда все упомянутые слои выполнены одновременно либо - по отдельности в различных вариантах их группировки обеспечивает:
снижение рассеяния горячих (с высокой энергией) электронов в электрических полях,
снижение контактного сопротивления,
снижение токов утечки электрода затвора.
И, как следствие, - дополнительно повышение коэффициента усиления и выходной мощности.
Выполнение буферного слоя GaAs толщиной менее 200,0 нм нежелательно из-за резкого увеличения плотности дефектов в канале полевого транзистора, соответственно снижения подвижности электронов, а более 200,0 нм ограничено конструкционной необходимостью и технологическими возможностями.
Выполнение группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, а именно:
i-слоя толщиной как менее 100,0 нм, так и более 200,0 нм нежелательно, в первом случае - из-за уменьшения высоты потенциального барьера и возможности движения электронов по паразитному каналу проводимости, во втором - не имеет смысла из-за увеличения стоимости при отсутствии технического результата,
р-слоя
толщиной как менее 1,0 нм, так и более 20,0 нм нежелательно, в первом случае - не обеспечивает потенциальный барьер достаточной высоты (более 0,5 эВ), во втором - из-за возможности возникновения паразитного канала проводимости,
с уровнем легирования акцепторной примесью, менее 2,0×1018 см-3 нежелательно, так как не обеспечивается потенциальный барьер достаточной высоты и резкости. Верхняя граница ограничивается технологическими возможностями.
i-слоя толщиной, как менее 2,0 нм, так и более 15,0 нм нежелательно, в первом случае - не обеспечивается потенциальный барьер достаточной высоты, во втором - из-за возможности появления паразитного канала проводимости.
Выполнение группы проводящих слоев, а именно:
δn-слоя легированного донорной примесью с поверхностной плотностью как менее 2,0×1012 см-2, так и более 30,0×1012 см-2 нежелательно, в первом случае - из-за резкого уменьшения проводимости канала, во втором - из-за возможности появления паразитных каналов проводимости в спейсерном-i слое проводящей группы и барьерном слое барьерной группы.
спейсерного i-слоя толщиной, как менее 1,0 нм, так и более 5,0 нм нежелательно, в первом случае - из-за падения подвижности электронов, во втором - из-за уменьшения поверхностной плотности электронов в квантовой яме собственно канального слоя.
собственно канального слоя InyGa1-yAs либо группы слоев последнего, общей толщиной менее 3,0 нм нежелательно из-за уменьшения поверхностной плотности электронов в квантовой яме собственно канального слоя и соответственно падения рабочего тока, а существенно более 3,0 нм ограничено чрезмерным удалением δn-слоя от электрода затвора и соответственно ухудшением управляемости электронами в собственно канальном слое и соответственно уменьшением коэффициента усиления,
Итак, заявленный мощный полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре иного типа - обращенная полупроводниковая гетероструктура с донорно - акцепторным легированием, в полной мере, обеспечивает заявленный технический результат - повышение коэффициента усиления и выходной мощности.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 дан фрагмент заявленного мощного полевого транзистора СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре типа AlGaAs-InGaAs-GaAs - (тип - обращенная гетероструктура с донорно - акцепторным легированием), где:
- полупроводниковая подложка - 1,
- полупроводниковая гетероструктура - 2,
- электроды истока, затвора, стока - 3, 4, 5 соответственно, расположенные на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры.
При этом полупроводниковая гетероструктура 2 выполнена в виде последовательности следующих основных слоев:
- буферный слой GaAs - 6,
- группа барьерных слоев AlxGa1-xAs - 7, в виде i-p-i системы, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки,
- группа проводящих слоев - 8, формирующих канал полевого транзистора, в составе δn-слоя легированного донорной примесью и спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, собственно канального слоя InyGa1-yAs, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
На фиг. 1 а дан фрагмент частного случая выполнения заявленного мощного полевого транзистора СВЧ, в котором в группе проводящих слоев 8 полупроводниковой гетероструктуры 2, дополнительно выполнены:
на собственно канальном слое InyGa1-yAs переходный - 9, барьерный - 10, i-слой - 11,
между i-слоем и электродами истока и стока контактный слой - 12.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1.
Мощный полевой транзистор СВЧ выполнен.
На монокристаллической полуизолирующей подложке арсенида галлия 1 АГЧП-76,2-450-(100)2,5°(110)-Е1-ДСП ТУ 6365-01-52692510-2010, толщиной 100,0 мкм.
Полупроводниковая гетероструктура AlGaAs-InGaAs-GaAs
- типа - обращенная гетероструктура с донорно - акцепторным легированием 2 выполнена в виде последовательности следующих основных слоев:
- буферного слоя GaAs 6, толщиной 600,0 нм,
- группы барьерных слоев AlxGa1-xAs 7, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной (150,0, 10,5, 8,5) нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси 10,0×1018 см-3, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки 1,
- группы проводящих слоев 8, формирующих канал полевого транзистора, в составе одного δn-слоя легированного донорной примесью с поверхностной плотностью 12,5×1012 см, одного спейсерного i-слоя
AlxGa1-xAs, толщиной 3,0 нм, одного собственно канального слоя InyGa1-yAs, толщиной 10,0 нм, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs 7, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
Электроды истока 3, затвора 4, стока 5, расположены на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры 2.
Примеры 2-7.
Изготовлены образцы мощного полевого транзистора СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре аналогично примеру 1,
- но при других конструкционных параметрах согласно формуле изобретения (примеры 2-4) и за ее пределами (примеры 5-6).
И когда в полупроводниковой гетероструктуре 2, дополнительно выполнены на собственно канальном слое InyGa1-yAs переходный - 9, барьерный - 10, i-слой -11, между i-слоем и электродами истока и стока контактный слой - 12 (фиг. 1а).
Пример 7 соответствует образцу - прототипа.
На изготовленных образцах мощных полевых транзисторов СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре AlGaAs-InGaAs-GaAs - тип обращенная гетероструктура с донорно - акцепторным легированием были измерены выходная мощность, коэффициент усиления на рабочей частоте 10 ГГц (Стенд для измерения электрических параметров в режиме непрерывного и импульсного сигнала СВЧ КГ-4-33-81).
Данные представлены в таблице (см. в графической части).
Из таблицы видно:
Образцы мощных полевых транзисторов СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, изготовленные согласно заявленной формулы изобретения имеют:
- коэффициент усиления (17,0, 9,0, 15,0, 17,5) дБ;
- выходную мощность (70,0, 60,0, 45,0, 75,0) мВт (примеры 1-4 соответственно);
В отличие от образцов - за пределами формулы изобретения, которые имеют: коэффициент усиления - (4,0, 7,0) дБ, выходную мощность - (50,0, 1,0) мВт (примеры 5-6 соответственно), как и образец прототипа - коэффициент усиления - 6,0 дБ, выходную мощность - 40,0 мВт (пример 7).
Таким образом, заявленный мощный полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре AlGaAs-InGaAs-GaAs - тип обращенная полупроводниковая гетероструктура с донорно - акцепторным легированием) по сравнению с прототипом обеспечит повышение примерно:
- коэффициента усиления в 10 раз,
- выходной мощности в 1,6 раза.
Следует отметить, заявленный мощный полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре типа AlGaAs-InGaAs-GaAs (тип - обращенная гетероструктура с донорно - акцепторным легированием) благодаря ее (обращенной гетероструктуры) малой емкости и отсутствия накопления неосновных носителей заряда может найти применение в усилителях и смесителях СВЧ приемных трактов радиолокационных станций.
Claims (2)
1. Мощный полевой транзистор СВЧ на полупроводниковой гетероструктуре, содержащий полупроводниковую подложку и последовательность, по меньшей мере, одного слоя широкозонного и одного слоя узкозонного материалов с заданными характеристиками полупроводниковой гетероструктуры типа AlGaAs-InGaAs-GaAs, электроды истока, затвора, стока, расположенные на лицевой стороне полупроводниковой гетероструктуры, отличающийся тем, что упомянутая полупроводниковая гетероструктура выполнена в виде последовательности следующих основных слоев - буферного слоя GaAs, толщиной более 200,0 нм, группы барьерных слоев AlxGa1-xAs, в виде i-p-i системы барьерных слоев, толщиной 100,0-200,0 нм, 1,0-20,0 нм, 2,0-15,0 нм соответственно, с концентрацией легирующей, акцепторной примеси более 2,0×1018 см-3, расположенных на лицевой стороне полупроводниковой подложки, группы проводящих слоев, формирующих канал полевого транзистора, в составе, по меньшей мере, одного - δn-слоя, легированного донорной примесью с поверхностной плотностью легирующей примеси (1,0-30,0)×1012 см, спейсерного i-слоя AlxGa1-xAs, толщиной 1,0-5,0 нм, собственно канального слоя InyGai-yAs либо группы слоев последнего, каждый с различным количественным составом (у) химического элемента индия (In), равным или менее 1,0 мольных долей, общей толщиной более 3,0 нм, при этом δn-слой расположен на группе барьерных слоев AlxGa1-xAs, спейсерный i-слой - между δn-слоем и собственно канальным слоем.
2. Мощный полевой транзистор СВЧ по п. 1, отличающийся тем, что в группе проводящих слоев полупроводниковой гетероструктуры дополнительно выполнены, по меньшей мере, - на собственно канальном слое InyGa1-yAs переходный, барьерный, i-слой, а между i-слоем и электродами истока и стока контактный слой, при этом все упомянутые слои выполнены одновременно либо - по отдельности в различных вариантах их группировки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781044C1 true RU2781044C1 (ru) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799735C1 (ru) * | 2023-01-27 | 2023-07-11 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2093924C1 (ru) * | 1993-03-10 | 1997-10-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Полевой транзистор на гетероструктуре |
| RU2316076C1 (ru) * | 2006-11-14 | 2008-01-27 | Закрытое Акционерное Общество "Светлана-Рост" | Полупроводниковая гетероструктура полевого транзистора |
| RU2563545C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-09-20 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Мощный полевой транзистор свч |
| US9275998B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-01 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Inverted P-channel III-nitride field effect tansistor with Hole Carriers in the channel |
| RU2599275C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-10-10 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре |
| RU2646529C1 (ru) * | 2016-12-21 | 2018-03-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Гетероструктурный полевой транзистор на основе нитрида галлия с улучшенной стабильностью вольт-амперной характеристики к ионизирующим излучениям |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2093924C1 (ru) * | 1993-03-10 | 1997-10-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Полевой транзистор на гетероструктуре |
| RU2316076C1 (ru) * | 2006-11-14 | 2008-01-27 | Закрытое Акционерное Общество "Светлана-Рост" | Полупроводниковая гетероструктура полевого транзистора |
| US9275998B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-03-01 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Inverted P-channel III-nitride field effect tansistor with Hole Carriers in the channel |
| RU2563545C1 (ru) * | 2014-06-27 | 2015-09-20 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Мощный полевой транзистор свч |
| RU2599275C1 (ru) * | 2015-06-04 | 2016-10-10 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре |
| RU2646529C1 (ru) * | 2016-12-21 | 2018-03-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Гетероструктурный полевой транзистор на основе нитрида галлия с улучшенной стабильностью вольт-амперной характеристики к ионизирующим излучениям |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799735C1 (ru) * | 2023-01-27 | 2023-07-11 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре |
| RU2813354C1 (ru) * | 2023-11-16 | 2024-02-12 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Green et al. | $\beta $-Ga2O3 MOSFETs for Radio Frequency Operation | |
| Yamaguchi et al. | Two-dimensional numerical analysis of stability criteria of GaAs FET's | |
| KR102174546B1 (ko) | 반도체 디바이스 및 반도체 디바이스를 설계하는 방법 | |
| Xue et al. | Fabrication and characterization of InAlN/GaN-based double-channel high electron mobility transistors for electronic applications | |
| CN109166916B (zh) | 一种绝缘栅双极型晶体管及其制备方法 | |
| Suemitsu | InP and GaN high electron mobility transistors for millimeter-wave applications | |
| RU2781044C1 (ru) | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре | |
| Shanbhag et al. | Physical insight of thin AlGaN back barrier for millimeter-wave high voltage AlN/GaN on SiC HEMTs | |
| Yang et al. | Current gain in sub-10 nm base GaN tunneling hot electron transistors with AlN emitter barrier | |
| Zanoni et al. | Microwave and Millimeter-Wave GaN HEMTs: Impact of Epitaxial Structure on Short-Channel Effects, Electron Trapping, and Reliability | |
| Lee et al. | High-temperature threshold characteristics of a symmetrically graded InAlAs∕ InxGa1− xAs∕ GaAs metamorphic high electron mobility transistor | |
| CN117678053A (zh) | 半导体器件用基板及其制造方法 | |
| RU2563544C1 (ru) | Полупроводниковая гетероструктура | |
| Kim et al. | InP/In0. 53Ga0. 47As/InP double heterojunction bipolar transistors on GaAs substrates using InP metamorphic buffer layer | |
| Meneghesso et al. | Failure mechanisms of GaN HEMTs for microwave and millimeter-wave applications: from interdiffusion effects to hot-electrons degradation | |
| RU2599275C1 (ru) | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре | |
| CN207250525U (zh) | 一种InP HEMT结构 | |
| RU2813354C1 (ru) | Мощный полевой транзистор свч на полупроводниковой гетероструктуре | |
| Feygenson et al. | A 144 GHz InP/InGaAs composite collector heterostructure bipolar transistor | |
| RU2563545C1 (ru) | Мощный полевой транзистор свч | |
| JP2002158232A (ja) | ヘテロバイポーラトランジスタ | |
| Hsu et al. | Gate-metal formation-related kink effect and gate current on In0. 5Al0. 5As∕ In0. 5Ga0. 5As metamorphic high electron mobility transistor performance | |
| Lu et al. | High-temperature electrical transport in AlxGa1− xN∕ GaN modulation doped field-effect transistors | |
| Kahn et al. | Measurement of base and collector transit times in thin-base InGaAs/InP HBT | |
| CN113611738B (zh) | 一种异质结注入的沟槽型GaN绝缘栅双极型晶体管 |