[发明专利]砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管及其制作方法

说明书

本申请公开了一种砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管及其制作方法，砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管包括：硅衬底；砷化镓高电子迁移率晶体管外延层，设置在所述硅衬底上；砷化镓高电子迁移率晶体管，设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层上；砷化镓异质结双极型晶体管外延层，设置在所述硅衬底上；砷化镓异质结双极型晶体管，设置在所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层上；以及隔离带，设置在所述硅衬底上，且设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层与所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层之间。本申请通过上述方案以提升器件集成度。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管及其制作方法。

背景技术

随着通信技术的发展，射频器件得到越来越广泛的应用，包括基站、手机和其它各种智能终端设备。其中装置于各类无线通信终端系统的射频前端，是实现整个无线通信智能终端射频信号接收与发射功能的核心系统，通常由功率发大器(PA)、滤波器(Filter)、低噪声放大器(LNA)和射频开关(RF Switch)等多个器件组合构成。追求低功耗、高性能、低成本是通信技术升级的主要驱动力，也是芯片设计研发的主要方向。射频电路的技术升级主要依靠新设计、新工艺和新材料的结合，在5G及未来移动通信中，器件的小型化与集成化是主要的趋势。

砷化镓(GaAs)化合物半导体是无线通信系统射频功率放大器的主要材料之一，由于其高电子迁移率，在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。用于制作异质结双极型晶体管(GaAs HBT)和高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT),广泛应用于移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等设备系统。

目前，各种射频前端芯片由不同厂家生产，或者由同一公司的不同产品线制作完成，然后在封装阶段集成到一个模块提供给终端用户，连接不同的芯片会增加装配复杂性，还会提高芯片的尺寸和成本。

发明内容

本申请的目的是提供一种砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管及其制作方法，以提升器件集成度。

本申请公开一种砷化镓双极结型高电子迁移率晶体管，包括：硅衬底；砷化镓高电子迁移率晶体管外延层，设置在所述硅衬底上；砷化镓高电子迁移率晶体管，设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层上；砷化镓异质结双极型晶体管外延层，设置在所述硅衬底上；砷化镓异质结双极型晶体管，设置在所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层上；以及隔离带，设置在所述硅衬底上，且设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层与所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层之间。

可选的，所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层包括：缓冲层、沟道层、势垒层和盖帽层；所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层包括：缓冲层、子集电层、集电层、基极层、发射层和盖帽层；所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层的缓冲层、沟道层、势垒层、盖帽层通过所述隔离带与所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层的缓冲层、子集电层、集电层、基极层、发射层和盖帽层隔离。

可选的，所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层的缓冲层包括所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层的缓冲层、沟道层和势垒层，并同层形成；

所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层的子集电层与所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层的盖帽层同层形成。

可选的，所述砷化镓异质结双极型晶体管外延层还包括：集电层、基极层、发射层和盖帽层，所述集电层设置在所述子集电层上，所述基极层设置在所述集电层上，所述发射层设置在所述基极层上，所述盖帽层设置在所述发射层上；所述砷化镓异质结双极型晶体管包括：集电极、基极和发射极，所述集电极设置在所述集电层上，所述基极设置在所述基极层上，所述发射极设置在所述盖帽层上。

可选的，所述砷化镓高电子迁移率晶体管包括：源极、漏极和栅极，所述源极和所述漏极设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层的盖帽层上，所述栅极设置在所述砷化镓高电子迁移率晶体管外延层的势垒层上。