具有阻隔层结构的异质接面双极性晶体管的制作方法_3

文档序号:9617581阅读:来源:国知局
、TMIn、TEIn、TIPIn、TMGa、TEGa、TIPGa、TIBGa 及 TTBGa 的至少其中之一以及 V 族材料:PH3、TBP、AsH3、DMAs、TMAs、TEAs、DEAs、TBAs、TESb、TMSb、DMHy、MMHy 及 NH3的至少其中之一。
[0082]如图1所示,本发明的集极层40可由N型GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,且基极层50可由P型GaAs、InGaAs、InGaAsN及GaAsSb的至少其中之一形成,射极层60可由N型AlGalnP、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成。
[0083]如图1所示,本发明的射极盖层70可由N型GaAs、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成,且欧姆接触层80可由N型GaAs及InGaAs的至少其中之一形成。
[0084]如图2所示,图2为本发明第二较佳实施例的异质接面双极性晶体管的示意图。
[0085]根据本发明第二较佳实施例,如图2所示,本发明的异质接面双极性晶体管包括:一由GaAs形成的基板10 ;—次集极层20,堆栈在基板10上,且一部份或全部次集极层由掺杂杂质至少包含Te及/或Se的N型II1-V族半导体形成;一阻隔层结构30,直接或间接的堆栈在次集极层上,且由以至少包含IV族原子为掺杂杂质的N型II1-V族半导体形成,其中,阻隔层结构30的IV族原子掺杂总量为一阻隔层的厚度T或多个阻隔层的厚度T的总和乘以该(多个)阻隔层的IV族原子掺杂浓度D大于或等于lX1012cm2(亦即,ΣΤΧ? ^ lX1012cm 2);一集极层40,堆栈在阻隔层结构30上,且由N型II1-V族半导体形成;一基极层50,堆栈在集极层40上,且由P型II1-V族半导体形成;一射极层60,堆栈在基极层50上,且由不同于基极层50的N型II1-V族半导体形成;一射极盖层70,堆栈在射极层60上,且由N型II1-V族半导体形成;以及一欧姆接触层80,堆栈在射极盖层70上,且由N型II1-V族半导体形成。
[0086]此外,如图2所示,本发明的阻隔层结构30可由多个阻隔层31、33、35形成。
[0087]如图2 所示,阻隔层结构 30 可由 GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP、InGaAsP、GaAsSb、InGaAsN、AlAs及AlGalnP的至少其中之一形成,或者可由上述的材料的组合及/或超晶格(superlattice)形成。
[0088]如图2所示,阻隔层结构30的IV族掺杂原子可由S1、Ge及Sn的至少其中之一形成。
[0089]另外,本发明的阻隔层结构30可由有机金属化学气相沉积法磊晶成长,且成长该阻隔层结构的材料可包括 III 族材料:TMA1、TEA1、TMIn、TEIn、TIPIn、TMGa、TEGa、TIPGa、TIBGa 及 TTBGa 的至少其中之一以及 V 族材料:PH3、TBP、AsH3、DMAs、TMAs、TEAs、DEAs、TBAs、TESb、TMSb、DMHy、MMHy 及 NH3的至少其中之一。
[0090]如图2所示,本发明的集极层40可由N型GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,且基极层50可由P型GaAs、InGaAs、InGaAsN及GaAsSb的至少其中之一形成,射极层60可由N型AlGalnP、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成。
[0091]如图2所示,本发明的射极盖层70可由N型GaAs、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成,且欧姆接触层80可由N型GaAs及InGaAs的至少其中之一形成。
[0092]如图3所示,图3为本发明第三较佳实施例的异质接面双极性晶体管的示意图。
[0093]根据本发明第三较佳实施例,本发明的异质接面双极性晶体管包括:一由GaAs形成的基板10 ; —晶体管15,直接或间接地堆栈在基板10上;一次集极层20,堆栈在晶体管15上,且一部份或全部次集极层由掺杂杂质至少包含Te及/或Se的N型II1-V族半导体形成;一阻隔层结构30,直接或间接地堆栈在次集极层20上,且由以至少包含IV族原子为掺杂杂质的N型II1-V族半导体形成,其中,阻隔层结构30的IV族原子掺杂总量为一阻隔层的厚度T或多个阻隔层的厚度T的总和乘以该(多个)阻隔层的IV族原子掺杂浓度D大于或等于lX1012cm2(亦即,ΣΤΧ? ^ 1 X 1012cm 2);一集极层40,堆桟在阻隔层结构30上,且由N型II1-V族半导体形成;一基极层50,堆栈在集极层40上,且由P型II1-V族半导体形成;一射极层60,堆栈在基极层50上,且由不同于基极层50的N型II1-V族半导体形成;一射极盖层70,堆栈在射极层60上,且由N型II1-V族半导体形成;以及一欧姆接触层80,堆栈在射极盖层70上,且由N型II1-V族半导体形成。
[0094]根据本发明第三较佳实施例,如图3所示,本发明的晶体管可为场效晶体管。
[0095]此外,如图3所示,本发明的阻隔层结构30可由单一阻隔层形成。
[0096]如图3 所示,阻隔层结构 30 可由 GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP、InGaAsP、GaAsSb、InGaAsN、AlAs及AlGalnP的其中之一形成。
[0097]如图3所示,阻隔层结构30的IV族掺杂原子可由S1、Ge及Sn的至少其中之一形成。
[0098]另外,本发明的阻隔层结构30可由有机金属化学气相沉积法磊晶成长,且成长该阻隔层结构的材料可包括 III 族材料:TMA1、TEA1、TMIn、TEIn、TIPIn、TMGa、TEGa、TIPGa、TIBGa 及 TTBGa 的至少其中之一以及 V 族材料:PH3、TBP、AsH3、DMAs、TMAs、TEAs、DEAs、TBAs、TESb、TMSb、DMHy、MMHy 及 NH3的至少其中之一。
[0099]如图3所示,本发明的集极层40可由N型GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,且基极层50可由P型GaAs、InGaAs、InGaAsN及GaAsSb的至少其中之一形成,射极层60可由N型AlGalnP、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成。
[0100]如图3所示,本发明的射极盖层70可由N型GaAs、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成,且欧姆接触层80可由N型GaAs及InGaAs的至少其中之一形成。
[0101]再者,若本发明的晶体管15为假性高电子迀移率晶体管,则假性高电子迀移率晶体管包含在基板上由下至上依序堆栈的至少一缓冲层、一第一掺杂层、一第一间隔层、一通道层、一第二间隔层、一第二掺杂层、一萧特基层、一蚀刻终止层及一用于欧姆接触的顶盖层,其中至少一缓冲层是由II1-V族半导体形成,第一掺杂层及第二掺杂层为N型的GaAs、N型的AlGaAs、N型的InAlGaP、N型的InGaP及N型的InGaAsP的至少其中之一形成,第一间隔层及第二间隔层由GaAs、AlGaAs、InAlGaP、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,通道层是由GaAs、InGaAs、AlGaAs、InAlGaP、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,萧特基层是由GaAs、AlGaAs、InAlGaP、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,蚀刻终止层是由GaAs、AlGaAs、InAlGaP、InGaAsP、InGaP及AlAs的至少其中之一形成,而顶盖层是由N型II1-V族半导体形成。
[0102]如图4所示,图4为本发明第四较佳实施例的异质接面双极性晶体管的示意图。
[0103]根据本发明第四较佳实施例,如图4所示,本发明的异质接面双极性晶体管包括:一由GaAs形成的基板10 ; —晶体管15,直接或间接地堆栈在基板10上;一次集极层20,堆栈在晶体管15上,且一部份或全部次集极层由掺杂杂质至少包含Te及/或Se的N型II1-V族半导体形成;一阻隔层结构30,直接或间接地堆栈在次集极层20上,且由以至少包含IV族原子为掺杂杂质的N型II1-V族半导体形成,其中,阻隔层结构30的IV族原子掺杂总量为一阻隔层的厚度T或多个阻隔层的厚度T的总和乘以该(多个)阻隔层的IV族原子掺杂浓度D大于或等于lX1012cm2(亦即,ΣΤΧ?兰lX1012cm 2);一集极层40,堆栈在阻隔层结构30上,且由N型II1-V族半导体形成;一基极层50,堆栈在集极层40上,且由P型II1-V族半导体形成;一射极层60,堆栈在基极层50上,且由不同于基极层50的N型II1-V族半导体形成;一射极盖层70,堆栈在射极层60上,且由N型II1-V族半导体形成;以及一欧姆接触层80,堆栈在射极盖层70上,且由N型II1-V族半导体形成。
[0104]根据本发明第四较佳实施例,本发明的晶体管15可为场效晶体管。
[0105]此外,如图4所示,本发明的阻隔层结构30可由多个阻隔层31、33、35形成。
[0106]如图4 所示,阻隔层结构 30 可由 GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP、InGaAsP、GaAsSb、InGaAsN、AlAs及AlGalnP的至少其中之一形成,或者可由上述的材料的组合及/或超晶格(superlattice)形成。
[0107]如图4所示,阻隔层结构30的IV族掺杂原子可由S1、Ge及Sn的至少其中之一形成。
[0108]另外,本发明的阻隔层结构30可由有机金属化学气相沉积法磊晶成长,且成长该阻隔层结构的材料可包括 III 族材料:TMA1、TEA1、TMIn、TEIn、TIPIn、TMGa、TEGa、TIPGa、TIBGa 及 TTBGa 的至少其中之一以及 V 族材料:PH3、TBP、AsH3、DMAs、TMAs、TEAs、DEAs、TBAs、TESb、TMSb、DMHy、MMHy 及 NH3的至少其中之一。
[0109]如图4所示,本发明的集极层40可由N型GaAs、AlGaAs、InGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成,且基极层50可由P型GaAs、InGaAs、InGaAsN及GaAsSb的至少其中之一形成,射极层60可由N型AlGalnP、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成。
[0110]如图4所示,本发明的射极盖层70可由N型GaAs、InGaP、InGaAsP及AlGaAs的至少其中之一形成,且欧姆接触层80可由N型GaAs及InGaAs的至少其中之一形成。
[0111]再者,
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