專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件，尤其涉及適用于高頻放大器的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù)：
采用InGaP/GaAs異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的大功率放大器組合件，廣泛應(yīng)用在移動電話等方面。
在此，利用InGap層作為發(fā)射極材料，與AlGaAs層相比，能提高器件的可靠性。
并且，功率放大器的效率是提高連續(xù)通話時間的重要特性。提高功率放大器的效率的有效方法，有降低偏致電壓Vce offset。降低偏壓Vce offset的方法，可以采用和發(fā)射極一樣，集電極也用寬帶隙材料的雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管。
但是，在集電極層采用厚的InGaP層的情況下，由于InGaP層中的電子遷移率比GaAs層中的低，所以，若把集電極層全部置換成InGaP層，則高頻特性顯著下降。
所以，若僅僅考慮降低偏壓Vce offset，則如圖13所示，僅在與GaAs基極層2相連接的集電極層的一部分上，形成薄的InGaP層3，其余的集電極層用GaAs層3形成。這種結(jié)構(gòu)是有效的方法。
但是，在此情況下，若InGaP層3有序化，則在InGaP集電極層3和GaAs集電極層4的界面上形成“十”的界面電荷。這時的能帶圖示于圖14內(nèi)。受該界面電荷的影響，放大器的失真特性變壞。這一點(diǎn)待以后說明。
圖15表示僅在發(fā)射極層上采用寬帶隙材料的單異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(SHBT)、以及在圖13所示的發(fā)射極和集電極上采用寬帶隙材料的雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(DHBT)中的各輸出特性，即集電極電流IC隨發(fā)射極、集電極之間的電壓VCE的變化。
其中，曲線L1表示基極電流IB為0.2mA時的SHBT特性；曲線L2表示基極電流IB為0.2mA時的DHBT特性；曲線L3表示集電極電流IB為0.1mA時的SHBT特性；曲線L4表示基極電流IB為0.1mA時的DHBT特性。
從圖15中可以看出，與SHBT相比，DHBT的偏壓Vce offset較低。所以采用DHBT的放大器有希望提高效率。但是，由于以下原因，使放大器的失真特性變壞，因此，不能期望提高效率。
圖16表示基極、集電極之間的電容Cbc隨集電極、基極之間的電壓VCB的變化。其中，曲線L11表示在DHBT中在基極、集電極之間加正向偏壓時的電容量；曲線L12表示在SHBT中基極、集電極之間加正向偏壓時的電容量。
從圖16中可以看出與SHBT相比，DHBT在基極、集電極之間加正向偏壓時的電容量的增大較多。
并且，在圖17中，曲線L21表示SHBT中增益隨集電極、基極之間的電壓VCB的變化；曲線L22表示DHBT中增益隨集電極、基極之間電壓VCB的變化?？梢钥闯?，由于基極、集電極之間加正向偏壓時的電容量增大，所以，DHBT，與SHBT相比，基極、集電極之間加正向偏壓時的增益降低得較多。其結(jié)果，放大器的失真特性變壞。
若集電極層采用無序化的InGaP層，則這種界面電荷的產(chǎn)生受到抑制。由p型GaAs基極層2和n型InGaP集電極層3的結(jié)部分的傳導(dǎo)帶的能帶不連續(xù)，所以從基極層2注入到集電極層3內(nèi)的電子受到阻擋。這時的能帶(band)圖示于圖18。如該圖18所示，在點(diǎn)P11處，由于p型GaAs基極層2和n型InGaP集電極層3的結(jié)部分中的導(dǎo)帶的能帶不連續(xù)，所以存在阻擋層，電子的流動受阻。
以下表示對過去的高頻放大器用半導(dǎo)體器件公開的文獻(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1特開2001-345328號公報專利文獻(xiàn)2特開2001-176881號公報專利文獻(xiàn)3特開2002-134524號公報專利文獻(xiàn)4美國專利第5,952,672號公報專利文獻(xiàn)5美國專利第6,465,816號公報如上所述，在過去的半導(dǎo)體器件中，存在的問題是若要降低偏壓Vce offset，提高效率，則由于在集電極層中有序化的InGaP層和GaAs層之間產(chǎn)生的界面電荷的影響，造成失真特性變壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型InGaP層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上，雜質(zhì)濃度比上述第3集電極層高的n型InGaP層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的n型GaAs層構(gòu)成的第5集電極層、由形成在上述第5集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、
由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的P型InGaP層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上，雜質(zhì)濃度比上述第2集電極層高的n型InGaP層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的n型GaAs層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的n型AlxGa(1-x)As(X；0→y)緩變層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型AlyGa(1-y)As層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的n型AlzGa(1-z)As(Z；y→0)緩變層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的n型AlyGa(1-y)AS層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型AlxGa(1-x)As(Xiy→0)緩變層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的p型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
本發(fā)明的一種方式的半導(dǎo)體器件，其特征在于具有集電極層、形成在上述集電極層上的基極層、以及形成在上述基極層上的發(fā)射極層，上述發(fā)射極層中采用的材料，與上述基極層中采用的材料相比較，帶隙寬度較大，上述集電極層具有利用與上述基極層中使用的材料相比帶隙寬度較大的材料而形成的第1n型半導(dǎo)體層、形成與上述第1n型半導(dǎo)體層相接觸的狀態(tài)的P型半導(dǎo)體層、以及形成與上述P型半導(dǎo)體層相接觸的狀態(tài)，利用與上述第1n型半導(dǎo)體層相比帶隙寬度較小的材料而形成的第2n型半導(dǎo)體層。


圖1是表示利用本發(fā)明第1實施例的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖2是表示利用本發(fā)明第1實施例的半導(dǎo)體器件的能帶圖。
圖3是表示利用本發(fā)明第2實施例的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖4是表示利用本發(fā)明第2實施例的半導(dǎo)體器件的能帶圖。
圖5是表示利用本發(fā)明第3實施例的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖6是在該第3實施例中通常工作時的集電極電流流過的情況下的能帶圖。
圖7是在該第3實施例中比通常工作時高的集電極電流流過的情況下的能帶圖。
圖8是在本發(fā)明第4實施例中的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖9是在該第4實施例中的能帶圖。
圖10是分別表示上述第1~第4實施例和過去的半導(dǎo)體器件中的基極、集電極之間的電容量Cbc隨集電極、基極之間的電壓VCB變化的曲線圖。
圖11是在該第5實施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖12是在該第6實施例的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖13是表示過去的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的縱斷面圖。
圖14是該半導(dǎo)體器件中的能帶圖。
圖15是表示過去的SHBT、DHBT中的集電極電流隨集電極、發(fā)射極之間的電壓變化的曲線圖。
圖16是表示過去的SHBT、DHBT中的集電極、基極間加正向偏壓時的基極、集電極間電容量變化的曲線圖。
圖17是表示過去的SHBT、DHBT中的集電極、基極間加正向偏壓時的增益變化的曲線圖。
圖18是集電極層采用過去的無序化的InGaP層的半導(dǎo)體器件的能帶圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
1、第1實施例利用圖1，說明本發(fā)明第1實施例的半導(dǎo)體器件。
在摻雜濃度5×1018cm-3，厚度500nm的n+型GaAs集電極接觸層108的一部分的表面上，形成n型電極113，在其他表面上，依次形成摻雜濃度1×1016cm-3，厚度500nm的n-型GaAs集電極層107、摻雜濃度5×1018cm-3，厚度5nm的P型GaAs集電極層106、摻雜濃度5×1016cm-3，厚度10nm的n-型InGaP集電極層105，為了控制從下述基極層注入到集電極層內(nèi)的電子的阻擋效應(yīng)，形成高濃度n+型InGaP集電極層104和高濃度n+型GaAs集電極層103。
另外，還形成摻雜濃度4×1019cm-3，厚度50nm的p+型GaAs基極層102，在P+型GaAs基極層102的一部分的表面上形成P型電極112，在其他表面上形成摻雜濃度4×1017cm-3，厚度20nm的n型InGaP發(fā)射極層101，其上形成摻雜濃度5×1018cm-3，厚度100nm的n型GaAs發(fā)射極層100，其表面上形成n型電極111。
這樣，形成InGaP層101作為寬帶隙(wide gap)發(fā)射極層；并依次形成高濃度P+型GaAs層102作為基極層；形成高濃度n+型GaAs層103作為與基極層相連接的集電極層。
在該高濃度n+型GaAs層103之后，依次形成高濃度n+型InGaP層104、低濃度n-型InGaP層105、以及P型GaAs層106，該GaAs層106具有充分的雜質(zhì)濃度，用于對InGaP層105和GaAs層107的界面上所產(chǎn)生的正的界面電荷進(jìn)行補(bǔ)償，而且，其厚度能達(dá)到不妨礙電子移動，例如5nm厚，接著，形成低濃度n-型GaAs107，形成高濃度n+型GaAs集電極接觸層108作為集電極接觸層。
在此，與形成基極層102時所用的GaAs層相比較，形成發(fā)射極層101、集電極層104、105時所用的InGaP層，帶隙寬度更大。
并且，集電極層具有積層結(jié)構(gòu)，其中包括與GaAs基極層102相比，帶隙寬度較大的n型InGaP層所形成的集電極層104和105，與該集電極層105相接觸的P型集電極層106、以及與該集電極層106相接觸，利用和集電極層104及105相比帶隙寬度較小的GaAs層所形成的n型GaAs集電極層107。
利用具有這種積層結(jié)構(gòu)的晶片材料，來形成雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，將其用于制作功率放大器。
在圖13所示的過去的半導(dǎo)體器件中，如圖14的能帶圖也表示的那樣，在有序化的n型InGaP集電極層3和n型GaAs集電極層4的界面上，產(chǎn)生“+”的界面電荷，使集電極、基極間的正向偏壓時的電容量增大。
對此，本實施例，從表示其能帶圖的圖2中也可以看出，n型InGaP集電極層和n型GaAs集電極層的界面上的界面電荷的影響，由P型GaAs集電極層106來進(jìn)行補(bǔ)償。這樣，使集電極、基極間的正向偏壓時的容量減小，使放大器的失真特性提高，同時集電極、發(fā)射極間的偏壓Vce offset減小，效率提高。
2、第2實施例以下說明本發(fā)明第2實施例的半導(dǎo)體器件。
如圖3所示，在n+型GaAs集電極接觸層207的一部分的表面上，形成n型電極213；在其他表面上，依次形成n型GaAs集電極層206，n-型InGaP集電極層205、n+型InGaP集電極層240、n+型GaAs集電極層203、P+型GaAs基極層202；在P+型GaAs基極層202的一部分的表面上，形成P型電極212；在其他表面上形成n型InGaP發(fā)射極層201，在其上面形成n型GaAs發(fā)射極接觸層200，在其表面上形成n型電極211。
作為寬帶隙發(fā)射極層，形成有序的n型InGaP層201、或部分有序的n型InGaP層201；作為基極層形成高濃度P+型GaAs層202；作為與基極層相連接的集電極層形成高濃度n+型GaAs層203，還形成無序的高濃度n型InGaP層204、然后形成無序的低濃度n型InGaP層205、低濃度n型GaAs層206、以及作為集電極接觸層的高濃度n型GaAs層207。
利用這種積層結(jié)構(gòu)的晶片材料，形成雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，將其用于制作功率放大器。
圖4表示本實施例的能帶圖。在本實施例中，作為集電極層形成無序的低濃度n型InGaP層205，這樣，能控制有序的InGaP層和GaAs層的界面上產(chǎn)生的界面電荷，提高放大器的失真特性。
并且，在無序的n型InGaP層205和基極層202之間，插入高濃度n型InGaP層204和高濃度n型GaAs集電極層203，這樣能控制對從基極層202向集電極層205內(nèi)去的電子的阻擋效果。因此能降低偏壓Vce offset，提高效率。
3、第3實施例以下參照圖5，說明本發(fā)明第3實施例的半導(dǎo)體器件。
在n+型GaAs集電極接觸層307的一部分的表面上，形成n型電極313，在其他表面上，依次形成n型GaAs集電極層306、n型AlxGa(1-x)As(x；0→0.25)緩變層305、n型Al0.25Ga0.75As集電極層304、n型AlxGa(1-x)As(x；0.25→0)緩變層303、P+型GaAs基極層302；在P+型GaAs基極層302的一部分的表面上形成P型電極312，在其他表面上，形成n型InGaP發(fā)射極層301，在其上面，形成n型GaAs發(fā)射極接觸層300，在其表面上，形成n型電極311。
這樣，作為寬帶隙發(fā)射極層，形成n型InGaP層301，作為基極層形成4e19cm-3的P型GaAs層302，作為與基極層相連接的集電極層，按50nm的厚度來形成5e16cm-3的n型AlxGa(1-x)As(x；0.25→0)緩變層303。
另外，作為集電極層，形成5e16cm-3的Al0.25Ga0.75As層304，50nm；形成5e16cm-3的n型AlxGa(1-x)AS(x；0→0.25)層305，50nm；形成1e16cm-3的n型GaAs層306；作為集電極層接觸層，形成5e18cm-3的高濃度n型GaAs層307。
在具有上述結(jié)構(gòu)的本實施例中，通常工作電流流過時的能帶圖示于圖6；比通常工作電流高的工作電流流過時的能帶圖示于圖7。在圖7中，由于n型AlxGa(1-x)As(x；0.25→0)緩變層303的存在，在大的集電極電流流過的情況下，在P1點(diǎn)上形成阻擋層，抑制集電極電流的增加。
利用這種積層結(jié)構(gòu)的晶片材料，形成雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，將其用于制作功率放大器。
如以上所述，若在集電極層中利用InGaP層，則在InGaP層和GaAs層之間產(chǎn)生界面電荷，若采用本發(fā)明，則在集電極層中利用InGaP層303~305，所以能抑制這種界面電荷的影響，因此，能降低集電極、基極間的正向偏壓時的容量，提高放大器的失真特性。其結(jié)果，偏壓Vce offset降低，效率提高。
并且，通過調(diào)整與基極層302相連接的AlGaAs緩變層303的厚度，在比通常工作時高的集電極電流流過的情況下，對于從基極層302注入到集電極層內(nèi)的電子，增大阻擋層，能抑制熱擊穿。
在此，通過調(diào)整AlGaAs緩變層303的厚度，能夠把產(chǎn)生阻擋作用時的集電極電流值控制在希望值上，該阻擋作用是指阻擋從基極層302流向集電極層的電子。所以，能設(shè)定成在流過比通常工作時大的集電極電流時產(chǎn)生阻擋作用。
再者，通過調(diào)整AlGaAs層303~305的雜質(zhì)濃度，能在流過大的集電極電流時，把集電極電流值控制在希望值上，該集電極電流值引起基極推出造成的電流放大率降低。這樣能抑制熱擊穿造成器件損壞。
4、第4實施例以下利用圖8，說明本發(fā)明的第4實施例。
在n+型GaAs集電極接觸層406的一部分的表面上形成n型電極413，在其他表面上，依次形成n型GaAs集電極層405、n型Al0.25Ga0.75As層404、n型AlxGa(1-x)As(x；0.25→0)緩變層403、以及P+GaAs基極層402；在P+型GaAs基極層402的一部分的表面上形成P型電極412；在其他表面上形成n型InGaP發(fā)射極層401；在其表面上形成n型電極411。
這樣，作為寬帶隙發(fā)射極層，形成n型InGaP層401；作為基極層形成4e19cm-3的P型GaAs層402；作為與基極層相連接的集電極層，形成5e16cm-3的n型AlxGa(1-x)As(x；0→0.25)緩變層403、5e16cm-3的n型Al0.25Ga0.75As層404、1e16cm-3的n型GaAs層405，另外，作為集電極層接觸層，形成5e18cm-3的高濃度n型GaAs層406。
本實施例中的能帶圖示于圖9。在圖9中，如點(diǎn)P2所示，由于n型Al0.25Ga0.75As層404和n型GaAs層405之間的突變結(jié)，而存在阻擋層。該阻擋層在集電極電流從基極層402流向集電極層403~405時沒有阻擋作用，但在相反的方向上，即對從集電極層405~406流向基極層402的電子，具有阻擋作用。
利用這種積層結(jié)構(gòu)的晶片材料，形成雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，將其用于制作功率放大器。
于是，能實現(xiàn)圖10所示的基極、集電極間電容Cbc相對于集電極、基極間電壓VCB的依賴性。曲線L31所示的上述第1~第3實施例和曲線L32所示的上述第4實施例，與曲線L33所示的圖11中的過去的半導(dǎo)體器件相比較，可以看出，抑制了基極、集電極間電容Cbc的增加。
若采用本實施例，則除了由上述第3實施例所獲得的效果外，還能對減小對電流從基極層402向集電極層403~405內(nèi)注入的阻擋作用，而且，僅在電子從集電極層405~406向基極層402內(nèi)注入時增強(qiáng)阻擋作用。所以能抑制集電極基極間的正向偏壓時的容量增加。
其結(jié)果，能制作出偏壓Vce offset降低，效率提高，特性良好的功率放大器。
5、第5實施例以下利用圖11，說明本發(fā)明的第5實施例。
本實施例相當(dāng)于把上述第1實施例中的雜質(zhì)濃度4×1019cm-3，50nm厚度的P+型GaAs基極層102，置換成雜質(zhì)濃度1×1020cm-3，厚度40nm的P+型GaAs0.9Sb0.1基極層502。
GaAs0.9Sb0.1基極層502，與GaAs基極層102相比，帶隙寬度較小，所以，不僅導(dǎo)通電壓降低，而且基極、集電極結(jié)中的價電子帶的能帶不連續(xù)性進(jìn)一步增大。所以，能抑制孔穴從基極層向集電極層內(nèi)的注入。因此，與利用GaAs來形成基極層時相比，能進(jìn)一步降低偏壓Vceoffset。其結(jié)果，能實現(xiàn)導(dǎo)通電壓低，效率高，線性良好的功率放大器。
而且，該GaAs0.19Sb0.1基極層502的結(jié)構(gòu)也可以采用所謂緩變結(jié)構(gòu)，即從發(fā)射極側(cè)向集電極側(cè)，Sb的成分比從0增加到0.1。并且，也可以利用GaInAsN代替GaAsSb來形成基極層。
再者，用InGaP來形成集電極層104、105，但也可以置換成通過有序化能產(chǎn)生界面電荷的其他材料。
6、第6實施例以下利用圖12，說明本發(fā)明的第6實施例的半導(dǎo)體器件。
本實施例相當(dāng)于在圖1所示的上述第1實施例中取消n+型InGaP集電極層104和n+型GaAs集電極層103，另外相當(dāng)于制成n-型InGaP105a的雜質(zhì)濃度1×1016cm-3，厚度20nm，其他結(jié)構(gòu)要素與上述第1實施例相同，其說明從略。
如上述第1實施例中說明的那樣，與形成基極層102時所用的GaAs層相比較，形成發(fā)射極層101、集電極層105時所用的InGaP層，帶隙更大。
并且，集電極層具有積層結(jié)構(gòu)，其中包括與GaAs基極層102相比，帶隙寬度較大的n型GaAs層所形成的集電極層105，與該集電極層105相接觸的P型集電極層106、以及與該集電極層106相接觸，利用和集電極層105相比帶隙寬度較小的GaAs層所形成的n型GaAs集電極層107。
并且，P型GaAs集電極層106的厚度，希望達(dá)到20nm以下，以免妨礙電子渡越，在此，設(shè)定為5nm。
利用具有這種積層結(jié)構(gòu)的晶片材料，來形成雙異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，將其用于制作功率放大器。
這里，通過形成雜質(zhì)濃度5×1018cm-3，厚度5nm的P型GaAs集電極層106，與在該P(yáng)型GaAs集電極層106、及在其表面上形成、雜質(zhì)濃度5×1016cm-3、厚度20nm的n-型InGaP集電極層105的界面上形成的1×1012cm-2左右的正的界面電荷，能互相抵消。
另外，P型GaAs集電極層106的雜質(zhì)濃度設(shè)定為5×1018cm-3，厚度設(shè)定為5nm，這樣，能把層載流子(sheet carrier)濃度設(shè)定在1×1011cm-2至1×1013cm-2之間，能夠不妨礙集電極層中的電子渡越，使界面電荷抵消。
若采用上述各實施例的半導(dǎo)體器件，則能抑制集電極層中的界面電荷的影響，降低偏壓Vce offset，提高效率，并且，能消除阻擋層，防止阻擋電子從基極層向集電極層流動，從而能改善失真特性。
上述實施例均為單純的例子，并不是對本發(fā)明的限定，在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型InGaP層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上，雜質(zhì)濃度比上述第3集電極層高的n型InGaP層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的n型GaAs層構(gòu)成的第5集電極層、由形成在上述第5集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
2.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的n型InGaP層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上，雜質(zhì)濃度比上述第2集電極層高的n型InGaP層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的n型GaAs層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
3.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的n型AlxGa(1-x)As(X；0→Y)緩變層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型AlyGa(1-y)As層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的n型AlzGa(1-z)As(Z；Y→0)緩變層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
4.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型AlyGa(1-y)As層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第1集電極層上的n型AlxGa(1-x)As(X；Y→0)緩變層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上的P型GaAs層構(gòu)成的基極層、以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
5.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于具有集電極層、形成在上述集電極層上的基極層、以及形成在上述基極層上的發(fā)射極層，上述發(fā)射極層中采用的材料比上述基極層中采用的材料帶隙大，上述集電極層具有利用比上述基極層中使用的材料帶隙大的材料形成的第1n型半導(dǎo)體層、與上述第1n型半導(dǎo)體層相接觸而形成的P型半導(dǎo)體層、以及與上述P型半導(dǎo)體層相接觸、利用比上述第1n型半導(dǎo)體層的帶隙小的材料形成的第2n型半導(dǎo)體層。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述第1n型半導(dǎo)體器件由n型InGaP層構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度是由n型InGaP層構(gòu)成的上述第1n型半導(dǎo)體層與上述P型半導(dǎo)體層的結(jié)界面上產(chǎn)生的界面電荷互相抵消的值。
8.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層由P型GaAs層構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層是20nm以下。
10.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于利用上述P型半導(dǎo)體層來形成的層載流子濃度在1×1011cm-2至1×1013cm-2范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述基極層由GaAsSb層構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度是n型InGaP層所構(gòu)成的上述第1n型半導(dǎo)體層和上述P型半導(dǎo)體層的結(jié)界面上產(chǎn)生的界面電荷互相抵消的值。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層由P型GaAs層構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層是20nm以下。
15.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于基極層由GaAsSb層構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層由P型GaAs層構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述P型半導(dǎo)體層是20nm以下。
18.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于由上述P型半導(dǎo)體層形成的層載流子濃度保持在1×1011cm-2至1×1013cm-2范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述基極層由GaAsSb層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于高頻放大器的半導(dǎo)體器件，具有由n型GaAs層構(gòu)成的集電極接觸層、由形成在上述集電極接觸層上的n型GaAs層構(gòu)成的第1集電極層、由形成在上述第1集電極層上的p型GaAs層構(gòu)成的第2集電極層、由形成在上述第2集電極層上的n型InGaP層構(gòu)成的第3集電極層、由形成在上述第3集電極層上，雜質(zhì)濃度比上述第3集電極層高的n型InGaP層構(gòu)成的第4集電極層、由形成在上述第4集電極層上的n型GaAs層構(gòu)成的第5集電極層、由形成在上述第5集電極層上的p型GaAs層構(gòu)成的基極層以及由形成在上述基極層上的n型InGaP層構(gòu)成的發(fā)射極層。
文檔編號H01L31/0328GK1574388SQ20041004723
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月28日
發(fā)明者杉山亨, 野津哲郎, 森塚宏平 申請人:株式會社東芝