[发明专利]异质结双极晶体管有效
申请号: | 201580067957.0 | 申请日: | 2015-10-14 |
公开(公告)号: | CN107004600B | 公开(公告)日: | 2020-06-19 |
发明(设计)人: | 大部功;吉田茂 | 申请(专利权)人: | 株式会社村田制作所 |
主分类号: | H01L21/331 | 分类号: | H01L21/331;H01L29/737 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 舒艳君;李洋 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 异质结 双极晶体管 | ||
本发明实现能够抑制工序控制性的降低以及制造成本的上升的高性能的HBT。该HBT是在GaAs基板上具有发射极层、基极层、以及集电极层的异质结双极晶体管,发射极层由InGaP构成,基极层由具有与GaAs大致晶格匹配的组成的GaAsPBi构成。
技术领域
本发明涉及异质结双极晶体管。
背景技术
作为移动电话等移动体通信终端中的主要的部件之一有功率放大器(PowerAmplifier)。而且,作为功率放大器用的半导体器件,一般使用效率以及线性较高、电流驱动能力优异的异质结双极晶体管(HBT:Heterojunction Bipolar Transistor)。
由于移动体通信终端主要是民用,所以对HBT强烈地要求低价格化,要求不使用InP等高价的基板而使用廉价的GaAs基板来进行制造。因此,迫切期望使用了GaAs基板的高性能的HBT的开发。
例如,专利文献1中公开了用于HBT的高性能化的技术。具体而言,在专利文献1公开了一种与基极电阻的降低以及偏移电压(offset voltage)(开始流通集电极电流IC的电压VCE)的降低有关的技术。
专利文献1:日本特开2004-71669号公报
为了降低基极电阻,重要的是提高基极层的价带顶(valence band edge)EV的能级,降低向基极层的肖特基势垒。另外,为了降低偏移电压,重要的是减小在发射极层与基极层之间产生的导带底(conduction band edge)EC的导带偏移(conduction-bandoffset)ΔEC。
例如,专利文献1中公开了为了降低基极电阻,而对基极层使用GaAsBi的构成。由于GaAsBi与GaAs相比价带顶EV的能级提高,所以向基极层的肖特基势垒降低,另外,由于空穴的移动度变大,所以可降低基极电阻。
另外,专利文献1中公开了为了降低基极电阻以及偏移电压双方,而对基极层使用GaAsBiN,对发射极层使用GaAs的构成。由于GaAs与InGaP相比导带底EC的能级降低,所以GaAs发射极层与GaAsBiN基极层的导带底的导带偏移ΔEC变小,由于针对电子的能垒降低,所以偏移电压也降低。由此,能够降低基极电阻以及偏移电压双方,但由于需要同时变更发射极层的材料和基极层的材料、在发射极台面型蚀刻(emitter mesa etching)中不能使用选择蚀刻等,所以工序控制性降低。
另外,专利文献1也公开了使发射极层为n-GaAs第一发射极层、n-InGaP蚀刻停止层、以及n-GaAs第二发射极层的三层结构的构成。然而,在该构成的情况下,由于外延生长变得复杂,所以导致HBT的制造成本上升。
发明内容
本发明是鉴于上述情况为完成的,其目的在于,实现能够抑制工序控制性的降低以及制造成本的上升的高性能的HBT。
为了解决上述课题,本发明的一个方面所涉及的异质结双极晶体管是在GaAs基板上具有发射极层、基极层、以及集电极层的异质结双极晶体管,发射极层由InGaP构成,基极层由具有与GaAs大致晶格匹配的组成的GaAsPBi构成。
根据本发明,能够实现可抑制工序控制性的降低以及制造成本的上升的高性能的HBT。
附图说明
图1是作为本发明的一个实施方式的HBT100A的俯视图。
图2是图1所示的A-A’处的HBT100A的剖视图。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造