[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别是，涉及具备双极晶体管的半导体装置。

背景技术

近年，作为构成移动终端等功率放大器模块的晶体管，应用异质结双极晶体管。这种双极晶体管被称为HBT(Hetero Junction Bipolar Transistor)。

这里，作为那样的双极晶体管的第一现有例，对非专利文献1列举的双极晶体管进行说明。如图30所示，在双极晶体管中，子集电极层102被形成为与GaAs等半导体基板101接触，集电极层103被形成为与该子集电极层102接触。基极层104被形成为与集电极层103接触，发射极层105被形成为与该基极层104接触。发射极电极111被形成为与发射极层105接触。基极电极110被形成为与基极层104接触。集电极电极109被形成为与子集电极层102接触。

在第一现有例所涉及的双极晶体管中，发射极层105与基极层104构成异质结。另外，发射极层105的带隙设定为比基极层104的带隙大。并且，在集电极层103中，形成为杂质浓度在厚度方向(深度方向)均匀。

接下来，作为双极晶体管的第二现有例，对日本特开平02－291135号公报(专利文献1)列举的双极晶体管进行说明。如图31所示，在第二现有例所涉及的双极晶体管中，特别是，集电极层103由第一集电极层103a、第二集电极层103b以及第三集电极层103c形成，杂质浓度相对较低的第一集电极层103a与较高的第二集电极层103b接合。此外，其以外的构成与第一现有例所涉及的双极晶体管相同，所以对同一部件赋予同一附图标记，且不重复它们的说明。

专利文献1：日本特开平02－291135号公报

非专利文献1：Min-Chang Tu,Herng-Yih Ueng,and Yu-Chi Wang:“Performance of High-Reliability and High-Linearity InGaP/GaAs HBT PAs for Wireless Communication”IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES,VOL.57,NO.1,JANUARY(2010)p188.

在异质结双极晶体管中，从抑制调制失真、抑制功率增益(gain)的集电极电压变动的观点来看，希望相对于基极-集电极间的电压的变动(变化)，基极与集电极之间的电容(基极-集电极间电容)的变化较小。即，希望在实用的基极-集电极间的电压的范围内，基极-集电极间电容固定(线性)。

通过模拟计算基极-集电极间电容与基极-集电极间电压的关系的结果(图表)如图32所示。该图表是在不脱离文献的主旨的范围内，改变集电极浓度参数进行计算的结果。如图32所示，在第一现有例以及第二现有例中，在作为通常的使用范围的基极-集电极间电压的范围(Vbc＝－4～0V左右)内，基极-集电极间电容Cbc变化1.5～2.0倍左右。并且，在基极-集电极间电压Vbc为正的区域，基极-集电极间电容Cbc的图表迅速地上升，在包含正区域的基极-集电极间电压的范围(Vbc＝－4～0.4左右)内，基极-集电极间电容Cbc变化2.0～2.5倍左右，线性较差。

作为功率放大器模块所使用的双极晶体管，有以相对较高的电压动作的情况、和以相对较低的电压动作的情况。因此，在第一现有例以及第二现有例的结构中，相对于实用的基极-集电极间电压的范围(变动)，基极-集电极间电容变动，存在调制失真较大、功率增益根据集电极电压较大地变动这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题点而提出的，其目的在于提供抑制基极-集电极间电容的变动的半导体装置。

本发明所涉及的半导体装置具有集电极层、基极层以及发射极层。基极层形成在集电极层上。发射极层形成在基极层上。集电极层具备第一导电型半导体层、和至少一层的第二导电型半导体层。第二导电型半导体层的层浓度的总和被设定为比1×10¹¹cm^-2低。

根据本发明所涉及的半导体装置，集电极层具备第一导电型半导体层、和至少一层的第二导电型半导体层，该第二导电型半导体层的层浓度的总和被设定为比1×10¹¹cm^-2低。由此，能够抑制基极-集电极间电容的变动(变化)，能够抑制调制失真，并且能够抑制功率增益的集电极电压变动。