TW315494B - - Google Patents

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315494 A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（/) 發明背景 本發明有關於一種In P (磷化絪）異接面場效應電晶體 構造。 相關背景技術 一種η型InP/InGaAs異接面構造，一種η型AlInAs /InGaAs異接面構造，及一種η型AlInAs/InP異接面 構造已知為一種InP異接面場效應電晶體。 例如，此種電晶醱掲示於「高性能InAlAs/InGaAs HEMT'S及MESFET’S，1988年7月IEEE電子裝置文獻第9 卷第7號」。InGaAs在低電場具.有高移動率，但因極 性光發散性在高電場反p具低移動率。因此，即使形 成一具有短閘極長度的場效應電晶體（FET),也不能 在高電場中獲得良好待性而導致不便。具有一 η型 AlInAs/InP異接面構造的霣晶體即使在高電場中亦 具有高電子飽和率的InP通道。然而，此種電晶體在 低電場中移動率很低，於是就FET特性而言造成問題。 為解決此等問題，由本發明者申謓的日本專利申諳 案第6 3 - 9 1 92號内所述的一種FET因而提出。此FET具 有上述兩種習用電晶髏的優點並具圖1所示的構造。 —未摻雜質的InP層32 0、一未摻雜質的InGaAs層3 3 0、 一 η型InP層340、一未摻雜質的InP層350、及一 η型 A llnAs層360順序地形成於一半絕緣的InP基塍110上。 源極及吸極410及430和此η型AlInAs層360形成歐姆接 本紙張尺度逍用寸.國困家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 I------ί---^ λ-- (請先閲讀背面之注f項再填寫本I) 訂 經濟部中央搮车局貝工消費合作社印装 315494 Α7 A / B7 五、發明説明（Μ 觸。在此源極及吸極之間形成一尚特基接面的閘極420 形成於此η型A 1 I n A s層3 6 0上。 利用一電晶體樣品其中各η型In P層3 40及未摻雜質 的InP層350具有一載子潘度3X 1 017 / c π 3及一厚度1 0 0 nm，而此η型AlInAs層360具有一載子濃度3X 1017 /cm3 及一厚度500ηπι來進行一》驗。 在此FET中，兩個二度空間電子氣37 0及3 80形成於未 摻雜質的InGaAs層330及未摻雜質的InP靥350的介面附 近，在低電場中此電子氣主要在未摻雜質的InGaAs層 33 0的側邊移動。但在高霣場中此電子氣主要在未摻雜 質的InP層3 5 0的側邊移動。因此獲致一大的吸極電流， 並且能獲致一高驅動容置。 在此FET中，本發明者進行一實驗使n型InP層3 4 0及 此未摻雜質的InP層350各具一載子濃度2X1 0ie/cn3 ， 厚度分別為30ηπ及10niii，ri型AlInAs層360載子濃度為 2xi0ie/Cm3厚度為50ηπι,而未摻雜質的InGaAs層330 厚度為10ΠΒ。本發明者發現下列問題。 在此FET中，形成兩個二度空間電子氣370及380作為 通道。二度空間電子氣380比二度空間電子氣370更為遠' 離閘極420。因此，吸極電流的截止待性降级了。此外， 電子移動率必須設得較高，即，源極寄生電阻必須降低 如上所述，習用的InP異接面場效應電晶體造成InP 物理性質上的問題。習用的InP異接面場效應電晶塍並 -4 - 本紙張尺度逍用中國《家樣率（CMS ) Α4洗格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ----^---Ή—Γ 袭— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 AJ' \ \ A7 B7 315494 五、發明説明（多） 無一能充分地避免InP物理性質的降级。 發明的概述 -------Γ--— (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 因此，本發明之一目的為提供一場效應電晶體能夠在 高電場中保持良好的InP特性、良好的吸極電流截止特 性、及高驅動容量。根據本發明之異接面場效應電晶體 ，其特擻為包含一通道層，由—InGaAs層及包夾此 InGaAs層之InP層所構成，以致於在吸極及源極之間做 為一電流路徑的一通道形成於此通道層内。在此通道内 流動的電流受控於施加至閘極的電壓。 主要地，根據構成通道層的In.GaAs層的雜質濃度而得 到具有不同蓮作模式的<兩種型態的電晶體。 第1型電晶體的待擻為一通道層包含至少一未摻雜質 的InGaAs層及包夾此未摻雜質的InGaAs層的η型InP層。 第2型電晶體的待徽為一通道層包含至少含有一 η型 摻雜劑的一 InGaAs層及包夾此InGaAs層的InP層。 在此等構造中，對於AlInAs靥及通道層形成一¾位障 的一層（即，AlInAs)最好在閘掻及通道層之間形成以便 改善尚特基接觸。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 每一通道最好在一半絕緣InP基體上或InGaAs上形成， 且InP層最好具有適當的厚度。 根據本發明之第1型電晶體的通道層内，形成了由上 η型InP層供應未摻雜質InGaAs層的電子所構成的二度 空間電子氣通道，以及由下η -型InP層供應未摻雜質 -5 - 本紙張^逍甩中國國家揉準（匚奶）人4規格（21(^297公釐） 83. 3.10,000 鋰濟部中央揉準局負工消費合作社印製 A7 _;_B7_ 五、發明説明（)

InGaAs層的電子所構成的二度空間電子氣通道。在低電 場内，此兩二度空間電子氣均具有高移動率而作為一通 道使用，而且電子主控地流經此通道。另一方面，在高 電場内，一些電子受到實際空間過渡且在具有高電子飽 和率的未摻雜質的InP層内流動。因為InP層具有高電子 飽和率，故可抑止吸極及源極之間電子流動的平均移動 時間之延長，而平均移動時間是短的不管電場的大小。 此例中，在未摻雜質的InGaAs層上的各層可以變薄以減 小閘極與通道之間的距離。 如果額外地形成一 A 1 InAs層/則與閘極形成一良好的 尚特基接面。 . 若另外形成一形成電位障的該層，則在高電場中過渡 到InP靥的電子就不會擴散到通道層之外。 根據本發明如上所述，即使在高電場内亦可抑止平均 移動時間的延長。此平均移動時間是短的不管電場的大 小。因此，能達成高速運作而且亦能得到良好頻率特性 不管偏壓狀況。因為在閘極及通道間的距離可以減小， 所以能得到良好的吸極電流截止特性。此通道是具有高 電子飽和率的一區域，而且能減小寄生電容。此外，因 II子流動於由此兩度空間電子氣所構成的通道中，所以 電流驅動容量得以增加。 根據本發明在第2型電晶體的通道層内，η型InGa As 層導電帶的電位低於InP層的電位。因此，普通道的《 -6- 本紙張尺度逍用;中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3. 10,000 -------J---C、裝-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 、1Τ

A 315494 Α7 Β7 五、發明説明（.） 場為低時，在吸極及源極之間（即，此通道）的電子流動 經過此η型InGaAs層。然而，在高電場中，一些電子越 過此電位障而流入此InP層内。在低電場中此η型 InGaAs層具有一高電子移動率，而且此InP層具有一高 電子飽和率。因此，即使在高電場f流經此通道的電子 的平均移動時間的延長亦得以抑止。因此，此平均移動 時間是短的不管電場的大小。 此η型InGaAs層能薄到使移動到此InP層的電子數目 不能忽略*而能減小閘極及此通道之間的距離。即使在 此情況，流經此通道的電子平均％動時間是十分短的。 當産生一十分高的電子-度時，能控制流經在和閘極成 尚特基接面的通道内的電流，而且能得到一十分高的吸. 極電流。 如果額外地形成一 A II n A s層，則和閘極形成一良好的 灼特基接面。 假如形成電位障的層額外地形成，則在一高電場内移 轉到InP層的電子就不會擴散到通道層之外。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注#^項再填寫本頁) 根據本發明如上所述，平均移動時間是短的不管此電 場的大小。因此，能達到高速運作並且得到良好頻率特’ 性不管偏壓狀況。因為能減小閘極及通道之間的距離， 所以能得到良好吸極電流截止待性。 本發明自下文中詳細的說明將更能完全了解，而所附 圖面只供圖解說明之用，因此不能視為是本發明之限制。 -7- ____^_ 本紙張尺度逍甩中國國家揉準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部令央揉準局貞工消费合作社印装 A7 _B7_ 五、發明説明（） 本發明應用性的進一步範圍將自下文中詳細説明而更 加明顯。然而，請了解此詳細說明及特定的實例，雖然 指明為本發明的優選實例，但僅供圖解說明之用，因為 從此詳細的說明在本發明的精神及範圍之内的各種變化 及修正對熟練於此技術的人員將是十分明顯的。 圖面簡述 圖1所示為一習用構造的一斷面圖； 圖2所示為根據本發明的第1實施例的一構造的一斷 面圖； 圖3 A到3 C是解釋製造第一實施/例構造的步驟的斷面圖； 圖4A及4B是靠近通道電位圖示； 圖5所示為根據本發明的第二實施例一構造的一斷面 圖； 圖6A到6C是解釋製造第二實施例構造的步驟的斷面圖 :及 圖7A及7B是靠近此通道的電位圖示。 實施例的細說明 本發明優選黄例將參照附圖說明。如同在習用例子中 相同的參考號碼標示在本實例中相同的部分，而省略其 詳細說明。 圖2所示為根據第1實例的一異接面FET(HEMT)的構 造。在此FET中，一未摻雜質的AlInAs層120、一 η型 InP 層 2 3 0、一未摻雜質的 InGaAs(Inx Gai-X As)層 24 0、 -8 - 本紙張尺度逍甩中8國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83_ 3. 10,000 —I. - I - -I - -I I- - I I - i ΐδ! I I (請先閱讀背面之注$項再4寫本頁) 訂 經濟部中央揉率局—工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明（） 一 η型InP層250、及一 AlInAs層160形成於一半絕緣1nP 基..體110上。一源極410、一吸極430、及一閘掻420形成 於 AlInAs層 160上。 此異接面FET以圖3A到3C之步驟來製造，將説明如下。 一晶膜層的未摻雜質的AlInAs/1120、π型InP層230、 未摻雜質的InGaAs層240、η型InP層2 0、及AlInAs層 160根據分子束磊晶術（MEB)或金屬有機汽化相位涯晶術 (MOVPE)順序地在半絕緣InP基醱110上成長。未慘雜質 AlInAs層 120厚度為 300ηπ)。η 型 InP層 230厚度為 30nn ’ 載子濃度為lx10‘8/cra3 。未撳灘質InGaAs層240厚度 為10ηπ,而η型InP250厚度為40ηπ，載子濃度為2X10 / cm3 。此例中，InGaAs是In0.53 Ga 〇.的As且具有一小 厚度致使當通道霣場是高《I場時移動到1nP® 230及250 的電子數目不能忽略。I n G a A s具有足夠大的霣子密度能 獲致十分高的吸極電流。此AlInAs層160厚度為15πβ (圖 3Α) 〇 利用一抗蝕劑做為面軍來進行贫面型姓刻（nesa etching)而做成有效區的電氣隔離，即在元件（画3B) 之間的隔離。一抗蝕膜沈積在聱個表面上，且形成圈型· 在對應於預期的源極及吸極（此以一般照像石版印刷術 來做成）之位置上形成開口。然後，真空沈積AuGe/Hi (100nm/30nn)並且利用抗蝕圖型來分離，藉此形成源 極410及吸極430 (圚3C)。 -9- 本紙張尺度填用中國困家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ----..—---f i— (請先閱讀背面之注$項再填窝本頁)

'•ST 經濟部中央梂準局員工消費合作杜印策 315494 Ai B7 五、發明説明（） 在一抗蝕劑沈積在整値表面上且形成圖型在對應的預 期的閑極位置上形成開口之後，真空沈積1i/Pt/Au( 30/10/300nm)。之後，利用此抗蝕劑15的圖型分離Ti/ Pt/Au，藉此得到圖2所示的一異接面FET。 在圖2所示的FET中，源極410及吸極430像和AlInAs 層1 6 0成歐姆接觸，而閘極4 2 0和A 1 I n A s層1 6 0形成一尚 特基接面。對於InP層230此未摻雜質的AlInAs曆120形 成一異質位障而避免電子自InP層2 3 0漏流到半絕緣InP 基醱110。InP是幾乎不能形成尚恃基接面的一種金屬。 因此，形成AlInAs層160來和閘擇420形成一良好尚待基 接面。 t η型InP靥2 3 0,未摻雜質的InGaAs層2 4 0及η型InP層 250的導電帶的能帶構造是一具有如圖4A及4B所示的異 質介面的一種構造。異質介面形成在η型InP層230及 250之間的未摻雜質的InGaAs層240之内，而以η型InP 層230及250所供應的®子形成二度空間電子氣通道270 及2 8 0。一流經此二度空間電子氣通道270及280的電流 是在低電場（圖4A)内流經吸極及源極之間的主控電流。 在高電場内，此電流的一些電子越過此電位障而移動到 InP層230及250。此等電子流動於此InP層230及250之内 (圖4B)。因為此二度空間電子氣通道2 70及280及InP具 有一高電子飽和密度，在低電場内平均移動時間是短的 。即使在高電場内一些電子流動於InP層230及250之内， _ 1 0 _ 本紙張尺度遑角中《國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ----,--^---Γ、裝------訂-----ΛΑ (請先閲讀背面之注ί項再填寫本頁) A7 B7 五 經濟部中央梂準局員工消費合作杜印裝 短好 是 良 間到 時得 動及 移作 均運 平速 , 高 即做 0 能 長 ， 延此 的因 間 0 時小 動大 移的 }均場 平電 ί 止此 明抑管 説能不 .㈣亦的 發 電低 加 一 增在 夠 ， 能地 > 別 80特 2 及。 0ί率 27功 道的 通高 0 氣更 況子理 情電處 壓間能 偏空且 管度而 不 二 ， 而成量 性形容 特.為動 率因驅 頻：流 内 ϊ η 場 I 電Α1

層 S 的 質 雜 摻 未 的.隼. -移 子 ffml 高 有 具 於 動 流 流 尹Ml 因 及 0 7 2 道 通 氣 子 電 間 空 度 二 的 極 源 的寄生電阻減小。 當基體110由InP構成時，其具有良好的晶格匹配於 1 n G a A s。此外，因I η Ρ具有低熱阻，此基體11 0具有一種 散熱的優點。 ， 因η型InP層250及AlInAs層160靠近表面是薄的（習用 情況的1 / 2 ),在閘極4 2 0及二度空間電子氣通道2 7 0及 2 8 0之間的距離（即，尤其是在閘極4 2 0及二度空間電子 氣通道2 8 0之間的距離）變短，因而得到良好的截止待性 。以此方式，圖2所示的異接面FET具有良好的待性而 且有效地使用為一種徹波或毫米波帶的高輸出元件。 .第1實例可以做各種.修正。 η型InP層230及ri型InP層250具有厚度足夠大來供_ 此二度空間電子到未摻雜質的InGaAs層240,而且造成 自此I未摻雜質的InGaAs層240移動的電子保持在此InP層 内及此未摻雜質的A llnAs層充分地做為一異質位障的功 能。因此，此η型InP層230或此型InP層250的厚度可以 -11- (請先閲讀背面之注^項再填寫本頁) -—1 · 裝. 、11 Μ •w 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS )八4^格（210X297公釐） 83. 3.10,000 315494 A7

7 B 五 _ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 明説明-發 約 在 到 内 之 圍 範 的 的 質 雜 摻 未 當 能過 不 0 氣24

層 S A 時 薄 過 子 間 空 度 的 質 雜 摻 未 此 當 而 然 0 内 其 在 存 儲 層 地 望 期 所 非 0 距 的 間 之 道 通 此 及 極 閘 此 在 時 大 格 降 性 特 置 裝 此 使而 加 增 到 η Π 5 約 在 度 厚 有 具 0 4 2 層 的 質 雜 〇 摻：内 未之 此.圍 , 範 此的 因 η 為 做 成 形 0 影 的 利 不 12的 層中 As作 InH A1的 的置 質裝 雜此 摻止 未防 此且 因而 功 障 位 質 異 質 雜 摻 未 此 的替

代 來 層 一 另 的 隙 帶 能 的 大 1 有 具 用 以 可 0 2 11 層 S 層 質 」三 Π 雜 I 摻緣 未絕 此半 此 體 基 層 入 掛田 進 α 質變 雜畸 止的 防面 來介 大體 夠基 足此 度寬 厚放 一 且 # 並 具10 時le 耗約 是在 長度 成 厚 其有 , 具 大佳 過較 度20 厚 I 的 0 A 2 Π 1 I—一 層A1 As的 In質 1 ^ A 雜 的摻 質未 雜此 摻 。 未的 此間 層 (請先W讀背面之注$項再填寫本頁) h .裝. 訂 内 之 圍 範 β Π Θ 0 6 到 因此未摻雜質的AlInAs層120形成而功能為一異質位 障以及防止不利的影耩於此裝置的工作，此未摻雜質的 AlInAs層120可以用具有一大能帶隙的另一層來代替。 AlInAs層160具有厚度來形成一良好的尚特基接面。· 假如此A 1 I n A s層1 6 0的厚度是小的，則此F E T的特性為透 納效應所降格。然而，如果此A 1 In As層160是大的，則 在閑極及通道之間的距離增加而減少互導gm。因此，此 AlInAs層160較佳地具有厚度在100nm到600nm的範圍之 K4 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央標準肩貝工消费合作杜印製 A7 _B7__ 五、發明説明（） 内。 '雖然此A llnAs層160由一未摻雜質的混合物構成，但 一 η犁混合物（即，一雜質濃度5X1017 / cm3 )可以用 來降低歐姆接觭電阻。此外，抗氣劑表面保護層（即， 一 InGaAs層）可以形成在此AlInAs層160上。 T i / P t / A u用做為閛極4 2 0的材料，因為:T i能和G a A s形 成良好S特基接面並具有低電阻。然而，可以使用Mo/Au ,T i /Pd/Au · W/Au或 WS i/Au 〇

AuGe/Ni用做為源極410及吸極430的材料，因為能得 到最小的接觸®阻。然而，可以/使用P d G e / A u ,或A u G e / N i 〇 r' 本發明第二實施例將參據附圖來說明。在習用的例子 内相同的參考號碼在此第二實施例中亦標示相同的例子 ，而且將省略其詳細說明或僅做一簡短說明。 圖5所示為根據本發明的第二實施例的一異接面FET (MESFET)的一構造。在此FET内，一未摻雜質的AlInAs 層120、一未摻雜質的InP層130、一 η型InGaAs層140( Ins Gai-x As)、一未接雜質的 InP 層 150、及一 AlInAs 層160順序地成長在一半絕緣InP層基體110上。一源極· 410、一吸極4 3 0、及一閘極4 20形成在AlInAs層160上。 此異接面FET以圖6A到6C内的步驟來製造，將說明如 下： 一晶膜層的未摻雜質的AlInAs層120、未摻離質的 -13- 本紙,張尺度44用中困國家橾準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 83. 3.10,000 ----i---9---^ * 裝-- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 、11 鋰濟部中央揉準局工消費合作社印製 315494 A7 B7 五、發明説明（） .-InP層 130、η 型 InGaAs層 140、n-InP層 150、和 AlInAs 層160根據分子束磊晶術（MEB)或金屬有機汽化相位磊 晶術（MOVPE)順序地成長在半絕緣InP基體110上。此未 摻雜質的AlInAs層120具有厚度300rin。此未摻雜質的 InP層130具有厚度30na。此η型InGaAs層140具有厚度 10nm及載子濃度5><10IB/Cn3 。箏通道電場為高時， 此η型In Ga As層140的厚度是充分地小致使移動到未摻 雜質的InP層130及150的電子數目不能忽略，而且此n 型InGaAs層140的電子密度是足夠大而得到一充分高 的吸極電流。 ^ 此未摻雜.質的InP層1^0具有厚度10ntn。此未摻雜質的 ΙηΡϋ130及150的厚度是足夠大而造成自此η型InGaAs 層140的電子移動。此未摻雜質的InP層130具有一電子 密度足夠小而得到良好的尚特基接面。AlInAs層160的 厚度是1 5 η π (圃6 A )。 利用抗蝕劑為一面罩進行台面型牲刻而做有效區的霄 氣隔離，即，在元件（圈6B)之間的隔離。一触刻膜沈積在 整個表面上而且形成圖型在對應預期的源極及吸極（此 以一般照像石刻印刷術來做的）的位置上形成開口。之· •後，真空沈積AuGe/Ni(100nm/ 300nm)而且利用独刻圖 型分離，藉此形成源極410及吸極430(圖6C)。 在一抗钱刻沈積在整個表面上而且形成鼴型在對應預 期的閘棰的一位置上形成一開口之後’真空沈積〗i/Pt/ -14- 本纸張尺度城用中®國家橾率（CNS } A4规格（2丨OX撕公ft 83.3.10,000 ----1---5---·^ 、裝------訂------^ -- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央梂隼局貝工消费合作社印製 A7 B7____ 五、發明説明（)

Au(30/10/300nn)。之後，利用此蝕刻圖型分離Ti/Pt/ Au,藉此得到圈5所示的一異接面FET。 在圖5所示的FET中，源極410及吸棰430和AlInAs靥 160成歐姆接觸，而閘極420和此AlInAs層160形成尚特 基接面。關於此未摻雜質的111{5層130,此未接雜質的 - (

AlInAs層120形成一異質位障而防止自此:未摻雜質的1 n P 層130漏流的電子流到半絕線InP基體110。InP是一幾乎 不能形成一良好均特基接面的材料。因此，形成AlInAs 層1 6 0來和蘭極4 2 0形成一良好的尚特基接面。 此未摻雜質的InP層130、η型JtiGaAseue、及未摻 雜質的In P層150的導電帶的能帶構造是具有圖”及78所 示的電位障的一種構造。流經在一低電場内具有低位能 的導電帶的η型InGaAs層140的電流是在吸極及源極（圖 7A)之間流動的一主電流。此η型InGaAs層140做為一通 道。在一高電場内，部份此霣流越過此電位障並且流動 在此未摻雜質的In P)S 130及150的此側上。此電流組成 在In P靥130及ί 50内流動（圖7B),而且做為此通道的二 區域擴展開。因為InGaAs及In Ρ具有一高電子飽和率， 電子的平均移動時間在低電場内是短的。即使—些電流 在高電場内流動在InP層130及150内，亦能抑止平均移 動時間的延長。即，此平均移動時間是短的而不管因電 場大小改變所造成的通道區域的改變。因此，能夠做高 速工作及能得到良好的頻率特性而不管偏壓的情況。 本纸单尺度进用中珲國家棵率㈧奶丨以规格㈠丨以別公羡） 83. 3.10,000 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -裝. 訂 _B7___ 五、發明説明（) 待別地，此η型InGaAs層具有一小厚度致使移動到此 InP層的電子數目不能忽略。然而，因做為通道的此η型 InGa As層140具有一高電子密度，其具有低源極寄生電 阻及高電流驅動容董而能處理較高功率。此外，因靠近 表面的此未掺雜質的InP層150及此AJIMs層160的厚度 是小的，在η型InGa As層140及閘棰420之間的距離是小 的，而能得到良好截止特性。在此方式中，圖.5所示的 異接面FET能具有良好待性及有效地用做為徹波或毫米 波帶的高輸出元件。 一、 說明在”IEEE電子裝置函1988每7月卷9第7號”内習 用技術的FET,因包夾Ir^GaAs層的此層等是具有不佳的 電子傳輸特性（即，低移動率及低飽和率）的AlInAs層， 當施加一高霣場到通道時，在通道内的電子具有能量越 過電位障，由此使FET待性降格。 相反地，根據本發明，因界定通道在其間的層等是具 有良好電子傳輸待性的InP層，即使施加高電場到此通 道，也能防止特性的降格。 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 在此實施例可做各種的修正。 例如，有關未摻雜質的InGaAs層140的厚度，假如選_ 丨擇致使自此未摻雜質的InGaAs層UOUn^Gapx As)所' 發射的電子數目充分地增加，則能得到以此InP層130及 150的形成所得到的優點。因此此未摻雜質的inGaAs層 140較佳地具有厚度在約5nn到15nm的範圍之内。 -1 6 - 本紙.張尺度邊用中Η國家揉率（CNS ) A4規格（210X297公釐） 83. 3.10,000 經濟部中央梂準局丨工消費合作杜印裝 315494 A7 B7 五、發明説明（） 在基體側上的InP層（未摻雜質的InP層150)較佳地具 有一最小載子濃度及具有厚度足夠大而造成移動中的電 子移動。在表面側上的此InP層（未摻雜質的InP層130) 可以是一 η型（即，一雜質濃度5X10 / cm3 )層來降 低源極電阻。每一 InP層130及150具有一厚度不會造成 移動中的電子到達AlInAs層160而且允許此未摻雜質的 A-lInAs層120充分地做為異質位障的功能。因此，此厚 度較佳地在約1 0 n id到5 0 n m的範圍之内。 .因此未摻雜質的AlInAs層120形成而功能為一異質位 障而且防止在裝置工作上不良旳-影逛，如同在上述實施 例，此未摻雜質的AllrUs層120可以用具有一大的能帶 隙的另一層來代替。因此此未摻雜質的AlInAs層120較 佳地具有厚度在約1 0 0 η π到6 0 0 n b的範圍之内。 此AlInAs層160如同在上述實施例中具有一厚度形成 良好的尚待基接面。假如此AlInAs層160的厚度是小的 ，則FET的持性受透纳效應而降格。然而，如果此AlInAs 靥160的厚度是大的，則在閘極及通道之間的距離增加 而減少電導gin。因此，此AlInAs靥160較佳地具有厚度 在約100ηπι到300ηπι的範圍之内。 此AlInAs層160由一未摻雜質的混合物構成，但是也 可由η型（即，一雜質濃度5X10 ^/cb3 )混合物構成 。此外，一抗氣化劑表面保護層（即，一 I n G a A s層）可以 在AlInAs層160上形成。 -17- 本纸張尺度'濟用中國國家揉準（匸奶）八4规格（210><297公釐） 83. 3_ 10,000 ·.··· . -------C -裝------訂------it (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) A7 _B7__ 五、發明説明（） 此閘極420、源極410及吸極430的布置及構造是和在 上述實施例内的相同。 此外，因此未摻雜質的AlInAs層120形成而做為一異 質位障功能並且防止在裝置工作上不利的影蜜，其可以 用具有一大的能帶隙的另一層來代替。， . ' 因此自本發明所述的，顯然地本發明可以在許多途徑 上變動。此一變動不視為脱離本發明昀精神及.範圍，而 且所有此一修正因對於一熟習於此技術的人員將是明顯 的而將視為包括在下列的申請專利範圍之内。 J------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局員工消費合作社印裝 -18- 83.3.10,000 •本蜱張尺度-適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐)

Claims (1)

1. 315494 經濟部中央揉準局員工消費合作社印褽 六、申請專利範圍 1 1 第 82102122號 厂 異 接 面 場 效 應 電 晶 體 J 專 利 案 k | I (84年 7月24曰修正） ^ I 1 六、申 請 專 利 範 圍 ； /***\ 請 1 1 1 1 . 一 種 異 接 面 場 效 鼷 電 晶 am 歴 9 其 中 流 動 在 一 吸 極 及 一 源. 先 閲 1 1 極 之 間 的 一 電 流 為 施 加 於 一 閘 極 的 一 電 壓 所 控 制 包 背 面 h I 之 1 含 注 1， I 由 一 In Ga A s 層 及 包 夾 該 I n G a As 層 的 In P層等所構成的 項 再 一 通 道 層 9 其 中 該 通 道 形 成 在 該 通 道 層 之 内 〇 Ϊ 寫 本 裝 2 . 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 場 效 應 電 晶 體 » 其 中 該 通 頁 1 1 道 層 形 成 在 一 半 絕 緣 In P基體上# 1 | 3 · 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 場 效 應 電 晶 體 9 其 中 該 1 In G a A s 層 足 夠 薄 致 使 當 該 通 道 的 一 電 場 是 高 的 時 候 移 1 訂 動 到 該 InP層的電子數目不能夠忽略。 1 1 4 . 根 據 φ 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 場 效 應 霣 晶 體 1 其 中 該 I 1 In Ga A s 層 具 有 一 厚 度 5 到 15 n m Ο I 5 . 根 據 請 專 利 範 圍 第 4 項 之 場 效 應 霄 晶 醱 t 其 中 該 .ii | I η P層具有- -厚度1 0到5 0 η ra 〇 1 1 6 . 根 據 申 諳 專 利 範 圍 第 1 項 之 場 效 應 電 晶 匾 i 進 一 步 包 1 1 含 形 成 在 該 閘 極 及 該 通 道 層 之 間 的 一 A 1 In A s 層 〇 k 1 7 , 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 6 項 之 場 效 應 電 晶 體 其 中 形 成 1 1 在 該 閘 極 及 該 通 道 之 間 的 該 A 1 In A s 層 具 有 一 厚 度 10到 1 1 30 n is 〇 1 1 8 根 據 申 請 專 利 範 圍 第 1 項 之 場 效 應 電 晶 醴 9 進 一 步 包 1 1 -1 1 1 1 本紙张尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 δδ C8 D8 々、申請專利範圍 含有關於該通道層而為和在相對於該閘極的一側上的 該通道層形成一電位障的一層。 9. 根據申請專利範圍第8項之場效應電晶體，其中形成 此電位障的該層基本.上由A 1 In As所構成。 10. 根據申諳專利範圍第9項之場效應電晶體，其中形 成此電位障的該AlInAs層具有一厚，度10‘0到6 0 0 ΠΒ。 11. 根據申請專利範圍第1項之場效應電晶體，其中該 通道層包含至少，一未摻雜質的InGaAs層及包夾該未 摻雜質的InGaAs層的η型InP層等。 12. 根據申請專利範圍第1項之場敫應電晶體，其中該 通道層包含至少，包含Vn型摻雜質的一InGaAs層及 包夾該InGaAs層的InP層等。 13. 根據申請專利範圍第12項之場效應電晶體，其中有 關於該InGaAs層而位置在該吸極及該源極的此II極倒 上的該InP層形成具有一厚度而造成移動中的電子充 分地移動以及一電子密度足夠大而得到和該閘電極的 —尚特基接面。 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央揉準局貞工消費合作社印簟 L, · 本紙張尺度逍用中國國家橾率（CNS ) A4规格（210X297公釐）