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JP2774580B2 - Field effect transistor - Google Patents

Field effect transistor

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Publication number
JP2774580B2
JP2774580B2 JP16957489A JP16957489A JP2774580B2 JP 2774580 B2 JP2774580 B2 JP 2774580B2 JP 16957489 A JP16957489 A JP 16957489A JP 16957489 A JP16957489 A JP 16957489A JP 2774580 B2 JP2774580 B2 JP 2774580B2
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JP
Japan
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layer
effect transistor
field effect
transistor according
type
Prior art date
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Application number
JP16957489A
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Japanese (ja)
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JPH0334551A (en
Inventor
吾紅 波多野
敏英 泉谷
康夫 大場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16957489A priority Critical patent/JP2774580B2/en
Publication of JPH0334551A publication Critical patent/JPH0334551A/en
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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、新しい化合物半導体を用いてヘテロ接合を
構成した電界効果トランジスタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a field-effect transistor in which a heterojunction is formed using a new compound semiconductor.

(従来の技術) SiやGaAlAsを利用した従来の半導体能働素子よりも高
温で動作し、耐圧の大きい素子として、SiCを用いた素
子が注目されている。しかし、SiCを用いた場合、Siに
おける場合のSiO2膜のような優れたゲート絶縁膜が得ら
れず、絶縁ゲート型電界効果トランジスタの形成は困難
である。また格子整合をとりながらバンドギャップを変
化させることが不可能であり、GaAs系で知られているHE
MTなどのようなヘテロ接合を持つ素子の形成が困難であ
る。したがって高性能のトランジスタを作ることができ
ない。
(Prior Art) An element using SiC has attracted attention as an element which operates at a higher temperature and has a higher breakdown voltage than a conventional semiconductor active element using Si or GaAlAs. However, when SiC is used, an excellent gate insulating film such as a SiO 2 film in the case of Si cannot be obtained, and it is difficult to form an insulated gate field effect transistor. In addition, it is impossible to change the band gap while maintaining lattice matching.
It is difficult to form a device having a heterojunction such as MT. Therefore, a high-performance transistor cannot be manufactured.

(発明が解決しようとする課題) 高温動作が可能で、しかもヘテロ接合による高性能特
性をもつトランジスタはこれまでなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) There has been no transistor which can operate at a high temperature and has high performance characteristics due to a heterojunction.

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、高温動作
が可能な、ヘテロ接合をもつ電界効果トランジスタを提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a field-effect transistor having a heterojunction and capable of operating at a high temperature.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係る電界効果トランジスタは、例えば、ヘテ
ロ接合としてBP層とGa1-xAlxN(0≦x≦1)層の積層
構造を用い、この積層構造にゲート電極およびこれを挟
んで配置されるソース,ドレイン電極を設けたことを特
徴とする。すなわちこの例の電界効果トランジスタは、
BP層とGa1-xAlxN層の間のヘテロ接合を利用し、BP層の
ヘテロ接合界面に近い部分をチャネル領域としてその伝
導度制御を行うものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The field effect transistor according to the present invention has, for example, a stacked structure of a BP layer and a Ga 1-x Al x N (0 ≦ x ≦ 1) layer as a heterojunction. And a gate electrode and source / drain electrodes disposed with the gate electrode interposed therebetween. That is, the field effect transistor of this example is
By using a heterojunction between the BP layer and the Ga 1-x Al x N layer, the conductivity of the BP layer is controlled by using a portion near the heterojunction interface as a channel region.

(作 用) Ga1-xAlxNは通常ウルツ鉱型結晶構造を有し、閃亜鉛
鉱型結晶構造を持つBPとは格子整合しないと考えられ
る。しかし本発明者らの実験によれば、BP層とGa1-xAlx
N層を積層形成した場合に、その接合界面近傍ではGa1-x
AlxN層が閃亜鉛鉱型結晶構造となり、良好な格子整合が
とれたヘテロ接合が得られることが見出だされた。した
がって本発明によれば、絶縁物に近い広いバンドギャッ
プを持つGa1-xAlxN層と、Siのほぽ2倍程度のバンドギ
ャップを持つBP層のヘテロ接合により、その接合界面に
2次元電子ガス状態のチャネルを形成することができ、
ゲートによるチャネルの伝導度制御によって優れたトラ
ンジスタ特性が得られる。このヘテロ接合は、GaAsとAl
GaAsのヘテロ接合に比べてバンドギャップ差がはるかに
大きいため、不純物ドープ量が少なくてもチャネルのキ
ャリア濃度を高いものとすることができ、したがって低
いオン抵抗を得ることができる。そして本発明の材料系
はその広いバンドギャップのゆえに高温動作が可能であ
り、従来の素子では不可能であった高温領域で使用する
ことができる素子が得られる。
(For work) Ga 1-x Al x N has a normal wurtzite crystal structure, would not lattice-matched to the BP with zinc blende type crystal structure. However, according to the experiments of the present inventors, the BP layer and Ga 1-x Al x
When an N layer is formed by lamination, Ga 1-x
It has been found that the Al x N layer has a zinc-blende type crystal structure and a heterojunction with good lattice matching can be obtained. Therefore, according to the present invention, a heterojunction of a Ga 1-x Al x N layer having a wide band gap close to an insulator and a BP layer having a band gap of about twice as large as that of Si makes it possible to form two Can form a channel in a three-dimensional electron gas state,
Excellent transistor characteristics can be obtained by controlling the channel conductivity by the gate. This heterojunction consists of GaAs and Al
Since the band gap difference is much larger than that of the GaAs heterojunction, the carrier concentration of the channel can be increased even if the impurity doping amount is small, so that a low on-resistance can be obtained. The material system of the present invention can operate at high temperatures because of its wide band gap, and can provide an element that can be used in a high-temperature region, which was impossible with a conventional element.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、第1の実施例の電界効果トランジスタであ
る。半絶縁性の(100)GaP基板1を用いてこの上にバッ
ファ層として1μmのアンドープGaP層2が形成され、
この上にアンドープBP層3,n型Ga1-xAlxN層4が順次積層
形成されている。n型Ga1-xAlxN層4は例えばSiを1017/
cm3〜1018/cm3程度ドープしたものである。n型Ga1-xAl
xN層4上にはゲート領域を挟んでコンタクト層としてn
型BP層5が形成され、このBP層5に挟まれた領域のn型
Ga1-xAlxN層4上にゲート電極6が形成され、BP層5上
にソース電極7およびドレイン電極8が形成されてい
る。ゲート電極6は例えばAu電極であって、Ga1-xAlxN
層4との間でショットキー接合を形成する。ソース電極
7およびドレイン電極8は,Au/AuGeからなるオーミック
電極である。基板上への各半導体層は後述するようにMO
CVD法によって形成される。
FIG. 1 shows a field effect transistor according to the first embodiment. Using a semi-insulating (100) GaP substrate 1, a 1 μm undoped GaP layer 2 is formed thereon as a buffer layer,
An undoped BP layer 3 and an n-type Ga 1-x Al x N layer 4 are sequentially formed thereon. n-type Ga 1-x Al x N layer 4 is, for example, Si 10 17 /
It is doped with about cm 3 to 10 18 / cm 3 . n-type Ga 1-x Al
On the xN layer 4, n is formed as a contact layer with the gate region interposed therebetween.
Type BP layer 5 is formed, and the n-type
A gate electrode 6 is formed on the Ga 1-x Al x N layer 4, and a source electrode 7 and a drain electrode 8 are formed on the BP layer 5. The gate electrode 6 is, for example, an Au electrode, and is Ga 1-x Al x N
A Schottky junction is formed with the layer 4. The source electrode 7 and the drain electrode 8 are ohmic electrodes made of Au / AuGe. Each semiconductor layer on the substrate is MO
It is formed by a CVD method.

この様な構成とすれば、n型Ga1-xAlxN層4とBP層3
の間のヘテロ接合によって、n型Ga1-xAlxN層4の電子
がBP層3のヘテロ接合界面にしみだして2次元電子ガス
状態のチャネルが形成される。このチャネルの伝導度を
ゲート電極により制御することによって、電界効果トラ
ンジスタ特性が得られる。
With such a configuration, the n-type Ga 1-x Al x N layer 4 and the BP layer 3
The electrons of the n-type Ga 1-x Al x N layer 4 exude to the heterojunction interface of the BP layer 3 to form a channel in a two-dimensional electron gas state. By controlling the conductivity of this channel by the gate electrode, a field effect transistor characteristic can be obtained.

第2図は、この実施例による電界効果トランジスタの
静特性である。ゲート長5μm,ゲート幅200μmの素子
寸法で得られた相互コンダクタンスgm=10ms/mm程度で
あった。またドレイン耐圧は100V程度であった。これら
の特性は、200℃以上の高温までほぼ一定であることが
確認された。
FIG. 2 shows static characteristics of the field effect transistor according to this embodiment. The transconductance g m = 10 ms / mm obtained with device dimensions of a gate length of 5 μm and a gate width of 200 μm. The drain withstand voltage was about 100V. It was confirmed that these characteristics were almost constant up to a high temperature of 200 ° C. or higher.

以下に実施例の素子の各半導体層の形成に用いたMOCV
D法について説明する。
MOCV used for forming each semiconductor layer of the device of the example below
The method D will be described.

第7図は、素子製造に用いたマルチチャンバ方式の有
機金属気相成長(MOCVD)装置である。図において、11,
12および13は石英製の反応管でありそれぞれの上部に位
置するガス導入口から必要な原料ガスが取入れられる。
これらの反応管11,12および13は一つのチャンバ14にそ
の上蓋を貫通して垂直に取付けられている。基板15はグ
ラファイト製サセプタ16上に設置され、各反応管11,12,
13の開口に対向するように配置されて外部の高周波コイ
ル17により高温に加熱される。サセプタ16は、石英製ホ
ルダ18に取付けられ、磁性流体シールを介した駆動軸に
より各反応管11,12,13の下を高速度で移動できるように
なっている。駆動は、外部に設置されたコンピュータ制
御されたモータにより行われる。サセプタ中央部には熱
電対20が置かれ、基板直下の温度をモニタして外部に取
出す。そのコード部分は回転によるよじれを防止するた
めスリップリングが用いられる。反応ガスは、上部噴出
口21からの水素ガスのダウンフローの速い流れにより押
出され、互いの混合が極力抑制されながら、排気口22か
らロータリーポンプにより排気される。
FIG. 7 shows a multi-chamber type metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) apparatus used for manufacturing a device. In the figure, 11,
Numerals 12 and 13 denote reaction tubes made of quartz, and necessary raw material gases are taken in from gas introduction ports located above the respective reaction tubes.
These reaction tubes 11, 12 and 13 are vertically mounted in one chamber 14 through the upper lid. The substrate 15 is placed on a graphite susceptor 16, and each reaction tube 11, 12,
13 and is heated to a high temperature by an external high-frequency coil 17. The susceptor 16 is attached to a quartz holder 18 and can be moved at a high speed below each of the reaction tubes 11, 12, and 13 by a drive shaft via a magnetic fluid seal. Driving is performed by a computer-controlled motor installed outside. A thermocouple 20 is placed at the center of the susceptor, monitors the temperature immediately below the substrate, and takes it out. The cord portion uses a slip ring to prevent twisting due to rotation. The reaction gas is extruded by a fast down-flow of hydrogen gas from the upper jet port 21 and is exhausted from the exhaust port 22 by a rotary pump while the mutual mixing is suppressed as much as possible.

この様なMOCVD装置により、各反応管11,12,13を通し
て所望の原料ガスを流し、基板15をコンピュータ制御さ
れたモータで移動させることにより、基板15上に任意の
積層周期、任意組成を持って多層構造を作製することが
できる。この方式では、ガス切替え方式では得られない
鋭い濃度変化が容易に実現できる。またこの方式では、
急峻なヘテロ界面を作製するためにガスを高速で切替え
る必要がないため、原料ガスであるNH3やPH3の分解速度
が遅いという問題をガス流速を低く設定することにより
解決することができる。
With such a MOCVD apparatus, a desired source gas is flowed through each of the reaction tubes 11, 12, and 13, and a substrate 15 is moved by a motor controlled by a computer, so that an arbitrary lamination period and an arbitrary composition are provided on the substrate 15. To produce a multilayer structure. In this method, a sharp concentration change that cannot be obtained by the gas switching method can be easily realized. Also in this method,
Since it is not necessary to switch the gas at a high speed in order to form a steep hetero interface, the problem that the decomposition rate of NH 3 or PH 3 as a raw material gas is slow can be solved by setting the gas flow rate low.

このMOCVD装置を用いて、具体的に第1図に示す素子
ウェハを作製した。用いた原料ガスは、メチル系有機金
属のトリメチルガリウム(TMG),トリメチルアルミニ
ウム(TMA),トリメチル硼素(TEB),アンモニア(NH
3),フォスフィン(PH3)である。基板温度は850〜115
0℃,圧力は0.3気圧、原料ガスの総流量は1/minであ
り、成長速度が1μm/hとなるようにガス流量を設定し
た。具体的な各原料ガスの流量は、TEBが1×10-6mol/m
in,TMGが1×10-6mol/min,TMAが1×1006mol/min,PH3
5×10-4mol/min,NH3が1×10-3mol/minである。ドーピ
ング原料としては、シラン(SiH4)を用いた。
Using this MOCVD apparatus, an element wafer specifically shown in FIG. 1 was produced. The source gases used were methyl organic metal trimethylgallium (TMG), trimethylaluminum (TMA), trimethylboron (TEB), and ammonia (NH
3 ) and phosphine (PH 3 ). Substrate temperature is 850 ~ 115
The gas flow rate was set so that the temperature was 0 ° C., the pressure was 0.3 atm, the total flow rate of the raw material gas was 1 / min, and the growth rate was 1 μm / h. The specific flow rate of each raw material gas is 1 × 10 -6 mol / m in TEB.
In, TMG is 1 × 10 −6 mol / min, TMA is 1 × 1006 mol / min, PH 3 is 5 × 10 −4 mol / min, and NH 3 is 1 × 10 −3 mol / min. Silane (SiH 4 ) was used as a doping material.

次に本発明の他の実施例を幾つか説明する。以下の実
施例において、第1図と対応する部分には第1図と同一
符号を付して詳細な説明は省く。
Next, some other embodiments of the present invention will be described. In the following embodiments, portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1, and detailed description is omitted.

第3図は、本発明の第2の実施例の電界効果トランジ
スタである。この実施例の電界効果トランジスタは、第
1図の実施例におけるキャリア供給層であるn型Ga1-xA
lxN層4の部分を、アンドープGa1-xAlxN層41とn型Ga
1-xAlxN層42の積層構造としている。この点を除けば第
1図の実施例と同じである。
FIG. 3 shows a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention. The field effect transistor of this embodiment is an n-type Ga 1-x A which is a carrier supply layer in the embodiment of FIG.
The l x N layer 4 is replaced by an undoped Ga 1-x Al x N layer 41 and an n-type Ga
It has a laminated structure of 1-x Al x N layers. Except for this point, it is the same as the embodiment of FIG.

この実施例のようにチャネル層上のGa1-xAlxN層に部
分的に不純物をドープした状態としても、第1の実施例
と同様のトランジスタ特性が得られ、同様の効果が得ら
れる。
Even when the Ga 1-x Al x N layer on the channel layer is partially doped with impurities as in this embodiment, the same transistor characteristics as those of the first embodiment can be obtained, and the same effects can be obtained. .

第4図は、本発明の第3の実施例の電界効果トランジ
スタである。この実施例では、チャネルとなる層を不純
物をドープしたn型BP層31とし、この上にアンドープの
Ga1-xAlxN層43を積層している。この実施例の構造は、
第1の実施例と異なり、Ga1-xAlxN層43はキャリア供給
層としては働かず、ゲート絶縁膜として機能していると
いうことができる。
FIG. 4 shows a field effect transistor according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the channel layer is an n-type BP layer 31 doped with an impurity, and an undoped layer is formed thereon.
A Ga 1-x Al x N layer 43 is laminated. The structure of this embodiment is
Unlike the first embodiment, it can be said that the Ga 1-x Al x N layer 43 does not function as a carrier supply layer but functions as a gate insulating film.

第5図は、本発明の第4の実施例の電界効果トランジ
スタである。この実施例では、第1図の実施例に対して
n型Ga1-xAlxN層4の下のチャネル領域が形成される部
分もn型BP層31としている。
FIG. 5 shows a field effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the portion where the channel region below the n-type Ga 1-x Al x N layer 4 is formed is also the n-type BP layer 31 with respect to the embodiment of FIG.

この様にチャネル領域にも必要に応じて適当に不純物
をドープすることにより、しきい値電圧を適当に設定す
ることができ、また低いオン抵抗を得ることができる。
As described above, by appropriately doping the channel region with an impurity as necessary, the threshold voltage can be appropriately set, and a low on-resistance can be obtained.

第6図は、本発明の第5の実施例の電界効果トランジ
スタである。この実施例では、第1図の素子構造に対し
て、ゲート領域に溝を形成してリセス構造としている。
FIG. 6 shows a field effect transistor according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, a recess is formed in the gate region with respect to the device structure shown in FIG.

この様なリセス構造の導入により、ゲート・ソース間
抵抗を小さくすることができ、電界効果トランジスタの
性能向上を図ることができる。同様のリセス構造は、第
2図〜第5図の実施例の素子にも適用することができ
る。
With the introduction of such a recess structure, the resistance between the gate and the source can be reduced, and the performance of the field effect transistor can be improved. A similar recess structure can be applied to the device of the embodiment shown in FIGS.

本発明は上記実施例に限られるものではない。例えば
実施例では、ゲート電極下の部分にGa1-xAlxN層を用い
たが、この部分を、BP層とGa1-xAlxN層を交互に積層し
た超格子層とすることもできる。これはこの部分の結晶
構造の安定化に寄与する。さらにはこの部分に、GaxAly
B1-x-yNx+yP1-x-y(0≦x,y≦1)なる混晶層を用いる
こともできる。またチャネル層となるBP層部分に少量の
Al,Ga,Nなどをドープしてもよいし、またBP層とGa1-xAl
xN層を交互に積層した超格子層とすること、GaxAlyB
1-x-yNx+yP1-x-y(0≦x,y≦1)なる混晶層とすること
も可能である。超格子層を用いる場合、Ga1-xAlxN層とB
P層の膜厚比、または組成xを適当に選択することによ
り、またGaxAlyB1-x-yNx+yP1-x-y(0≦x,y≦1)混晶
層を用いる場合その組成例えばB組成を変えることによ
りバンドギャップを変えることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the example, the Ga 1-x Al x N layer was used in a portion below the gate electrode, but this portion was a superlattice layer in which a BP layer and a Ga 1-x Al x N layer were alternately stacked. Can also. This contributes to stabilization of the crystal structure of this portion. In addition, Ga x Al y
A mixed crystal layer of B 1-xy N x + y P 1-xy (0 ≦ x, y ≦ 1) can also be used. In addition, a small amount of
Al, Ga, N, etc. may be doped, or the BP layer and Ga 1-x Al
xN layers are alternately laminated to form a superlattice layer, Ga x Al y B
It is also possible to form a mixed crystal layer of 1-xy N x + y P 1-xy (0 ≦ x, y ≦ 1). When a superlattice layer is used, the Ga 1-x Al x N layer and the B
By appropriately selecting the thickness ratio of the P layer or the composition x, and using a mixed crystal layer of Ga x Al y B 1-xy N x + y P 1-xy (0 ≦ x, y ≦ 1) The band gap can be changed by changing the composition, for example, the B composition.

また実施例では、n型不純物としてSiを用いたが、そ
の他Se,Sn,S,Teなどを用いることができる。ホールをキ
ャリアとする電界効果トランジスタを形成する場合に
は、p型不純物としてはMgをドープするか、或いはZn,B
e,Cdなどをドープすればよい。また実施例では活性層に
必ず不純物をドープしているが、積極的に不純物をドー
プしなくても適当な濃度のキャリアが生成されればよ
く、活性層全てをアンドープとした場合も本発明は有効
である。
Further, in the embodiment, Si is used as the n-type impurity, but Se, Sn, S, Te and the like can be used. When forming a field-effect transistor using holes as carriers, Mg is doped as a p-type impurity, or Zn, B
e, Cd or the like may be doped. In the embodiment, the active layer is always doped with an impurity. However, the carrier may be generated at an appropriate concentration without actively doping the impurity, and the present invention is applicable to the case where the entire active layer is undoped. It is valid.

MOCVD原料としては、Ga原料としてトリエチルガリウ
ム(TEG),Al原料としてトリエチルアルミニウム(TE
A),B原料としてトリメチル硼素(TMB)やジボラン(B2
H6)等を用いることができる。N原料としても、アンモ
ニアの他ヒドラジン(N2H4)や、Ga(C2H5・NH3,Ga
(CH3・N・(CH3等のアダクトと呼ばれる有機
金属化合物を用いることができる。更にドーピング原料
として、Mgを用いる場合にはシクロペンタジエニエルマ
グネシウム(Cp2Mg)やMg(thd)2(2,2,6,6,−Tetram
ethyl−3,5−Heptanedion Magnesium)を用いることが
できる。
MOCVD raw materials include triethyl gallium (TEG) as a Ga raw material, and triethyl aluminum (TEG) as an Al raw material.
A) and B raw materials such as trimethyl boron (TMB) and diborane (B 2
H 6), or the like can be used. In addition to ammonia, hydrazine (N 2 H 4 ), Ga (C 2 H 5 ) 3 .NH 3 , Ga
An organometallic compound called an adduct such as (CH 3 ) 3 · N · (CH 3 ) 3 can be used. When Mg is used as a doping material, cyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) or Mg (thd) 2 (2,2,6,6, -Tetram
ethyl-3,5-Heptanedion Magnesium).

更に基板としてGaPの他にSiCやBP或るいはSi等を用い
ることもできる。
Further, in addition to GaP, SiC, BP, or Si can be used as the substrate.

[発明の効果] 以上のべたように本発明によれば、新しい化合物半導
体材料を用いてヘテロ接合界面を構成した,高温動作が
可能な電界効果トランジスタを提供することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to provide a field-effect transistor capable of operating at a high temperature and having a heterojunction interface formed using a new compound semiconductor material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1の実施例の電界効果トランジスタ
を示す図、 第2図はその電圧−電流特性を示す図、 第3図は本発明の第2の実施例の電界効果トランジスタ
を示す図、 第4図は本発明の第3の実施例の電界効果トランジスタ
を示す図、 第5図は本発明の第4の実施例の電界効果トランジスタ
を示す図、 第6図は本発明の第5の実施例の電界効果トランジスタ
を示す図、 第7図は本発明のトランジスタの製造に用いたMOCVD装
置を示す図である。 1……半絶縁性GaP基板、2……アンドープGaP層(バッ
ファ層)、3……アンドープBP層(チャネル層)、4…
…n型Ga1-xAlxN層(キャリア供給層)、5……n型BP
層(コンタクト層)、6……ゲート電極、7……ソース
電極、8……ドレイン電極、41……アンドープGa1-xAlx
N層、42……n型Ga1-xAlxN層、43……アンドープGa1-xA
lxN層、31……n型BP層。
FIG. 1 is a diagram showing a field effect transistor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing its voltage-current characteristics, and FIG. 3 is a diagram showing a field effect transistor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing a field-effect transistor according to a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a field-effect transistor according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view showing a field-effect transistor according to a fifth embodiment. FIG. 7 is a view showing an MOCVD apparatus used for manufacturing the transistor of the present invention. 1 ... Semi-insulating GaP substrate, 2 ... Undoped GaP layer (buffer layer), 3 ... Undoped BP layer (channel layer), 4 ...
... n-type Ga 1-x Al x N layer (carrier supply layer), 5 ... n-type BP
Layer (contact layer), 6: gate electrode, 7: source electrode, 8: drain electrode, 41: undoped Ga 1-x Al x
N layer, 42: n-type Ga 1-x Al x N layer, 43: undoped Ga 1-x A
l x N layer, 31 ... n-type BP layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−49275(JP,A) 特開 昭60−92663(JP,A) 日本結晶成長学会誌、13[4 ](1986)P.218−225 Jounal of Applied Physics,53[10](1982) P.6844−6848 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/337 - 21/338 H01L 27/095 - 27/098 H01L 29/775 - 29/778 H01L 29/80 - 29/812──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-49275 (JP, A) JP-A-60-92663 (JP, A) Journal of the Japanese Association for Crystal Growth, 13 [4] (1986), p. 218-225 Journal of Applied Physics, 53 [10] (1982) 6844-6848 (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01L 21/337-21/338 H01L 27/095-27/098 H01L 29/775-29/778 H01L 29/80-29 / 812

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下地半導体領域と、この下地半導体領域と
ヘテロ接合を構成するGa1-xAlxN(0≦x≦1)層と、
このGa1-xAlxN層上に設けられたゲート電極と、前記Ga
1-xAlxN層上に設けられ、前記ゲート電極を挟むソー
ス,ドレイン電極とを具備してなることを特徴とする電
界効果トランジスタ。
An underlying semiconductor region, a Ga 1-x Al x N (0 ≦ x ≦ 1) layer forming a heterojunction with the underlying semiconductor region,
A gate electrode provided on the Ga 1-x Al x N layer;
A field effect transistor provided on a 1-x Al x N layer, comprising source and drain electrodes sandwiching the gate electrode.
【請求項2】前記下地半導体領域はBP層が形成された半
導体領域であることを特徴とする請求項1記載の電界効
果トランジスタ。
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein said base semiconductor region is a semiconductor region on which a BP layer is formed.
【請求項3】前記Ga1-xAlxN層には少なくとも一部に不
純物がドープされ、前記BP層には不純物がドープされて
いないことを特徴とする請求項2記載の電界効果トラン
ジスタ。
3. The field effect transistor according to claim 2, wherein said Ga 1-x Al x N layer is at least partially doped with impurities, and said BP layer is not doped with impurities.
【請求項4】前記BP層には少なくとも一部に不純物がド
ープされ、前記Ga1-xAlxN層には不純物がドープされて
いないことを特徴とする請求項2記載の電界効果トラン
ジスタ。
4. The field effect transistor according to claim 2, wherein said BP layer is at least partially doped with impurities, and said Ga 1-x Al x N layer is not doped with impurities.
【請求項5】前記Ga1-xAlxN層およびBP層には共に不純
物がドープされていることを特徴とする請求項2記載の
電界効果トランジスタ。
5. The field effect transistor according to claim 2, wherein the Ga 1-x Al x N layer and the BP layer are both doped with impurities.
【請求項6】前記ゲート電極はショットキーゲート電極
であることを特徴とする請求項1記載の電界効果トラン
ジスタ。
6. The field effect transistor according to claim 1, wherein said gate electrode is a Schottky gate electrode.
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