[go: up one dir, main page]

JPH03171636A - 電界効果トランジスタ - Google Patents

電界効果トランジスタ

Info

Publication number
JPH03171636A
JPH03171636A JP31044289A JP31044289A JPH03171636A JP H03171636 A JPH03171636 A JP H03171636A JP 31044289 A JP31044289 A JP 31044289A JP 31044289 A JP31044289 A JP 31044289A JP H03171636 A JPH03171636 A JP H03171636A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode
quantum well
channel
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP31044289A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Fujishiro
博記 藤代
Tadashi Saito
正 斉藤
Seiji Nishi
清次 西
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP31044289A priority Critical patent/JPH03171636A/ja
Publication of JPH03171636A publication Critical patent/JPH03171636A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は電界効果トランジスタに間する.(従来の技
術) 従来提案ざれている電界効果トランジスタとして、例え
ば文献I:IEEE  ElectronDevice
  Letters(アイイーイーイー エレクトロン
 デバイス レターズ)vo1.EDL−6,No.1
.1985年1月に開示ざれているものがある. この従来の電界効果トランジスタは、分子線エビタキシ
ャル成長法(MBE法)等の結晶戒長法を用いて半絶縁
′aGaAs基板上に順次に積層した、アンドーブGa
Asバッファ層、Siドーブn−GaAsチャネル層、
Siドープn” −GaAsキャップ層を備え、ンース
領域及びドレイン領域のキャップ層にそれぞれオーミッ
ク電極を設けると共にチャネル領域のキャップ層をチャ
ネル層までリセスエツチングし、これにより露出させた
チャネル層にゲート電極を設けた構造を有する. (発明が解決しようとする課題) 上述した従来の電界効果トランジスタでは、トレイン電
圧が高くなりチャネルの電界強度が大きくなると、チャ
ネルで電子衝突電Mを生しる.この衝突電離で生じた電
子及び正孔のうち、電子はトレイン電極に及び正孔の一
部はゲート電極に導かれるが、正孔の他の一部はバッフ
ァ層及び半絶縁性基板に注入される.この注入ざれた正
孔はバッファ層或は半w!締牲基板の深い準位に捕獲ざ
れ当該層の電子ポテンシャルを引き下げる.この結果、
チャネルとバッファ層との間の空乏層の幅が狭まり、ド
レイン電流が急激に増加してキンクそ生しトレイン電流
の飽和特性は急激に劣化する. この発明の目的は、上述した従来の問題点を解決し、ト
レイン電圧が高くなってもトレイン電流の変調を起さな
い或は変調の程度が小さい電界効果トランジスタを提供
することにある.(課題を解決するための手段) この目的の遠戊を図るため、この発明の電界効果トラン
ジスタは、基板上に順次に設けたバッファ層及びチャネ
ル層を備えて成る電界効果トランジスタにおいて、バッ
ファ層{こ設けた正孔を溜゜めるための量子井戸形成層
と、量子井戸形成層と電気的に接続する正孔導出用電極
とを備えて成ることを特徴とする. (作用) このような構或によれば、量子井戸形戒層は価電子帯(
バレンスバンド)に正孔を溜めるための量子井戸層を形
戒する。従って衝突電離により生しバッファ層へ注入さ
れる正孔は、量子井戸形戒層に溜つ正孔導出用電極を介
して外部の電気回路等へと排出ざれる。
(実施例) 以下、図面ヲ参照し、この発明の実施例1こつき説明す
る。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略的に示
してあるにすぎず、従って各構或或分の形状、寸法、配
設位8%図示例に限定するものではない. 第1図はこの発明の実施例の構戒を概略的に示す断面図
であり、素子分離層で分Hされた電界効果トランジスタ
1素子分の構造を示す.同図にも示すように、この実施
例の電界効果トランジスタは、基板10上に順次に設け
たバッファ層12及びチャネル層16を備え、バッファ
層12に設けた正孔を溜めるための量子井戸形成層14
と、量子井戸形戒層14と電気的に接続する正孔導出用
電極]6とを備えた構或を有する. 以下、より詳細にこの実施例につき説明する.この実施
例では半絶締性GaAs基板10上に順次にアンドーブ
GaAs下側バッファ層12a,!1子井戸形成層14
及びアンドープGaAs上側バッファ層12b!設け量
子井戸形成層14をバッファ層12a及び12bにより
挟持する構造とする.量子井戸形成層14は下側バッフ
ァ層12a側から順次に設けたp−GaAs層14a,
p−InGaAs層14b及びp−GaAs層14cか
ら或る,InGaAs層14t)に二次元正孔が誘起さ
れ、従ってチャネルで衝突電M(こより生した正孔は上
側バッファ層12t)及びGaAs層14cを通遇した
の5InGaAs層14bに溜る. I nGaAs層14bにおける正孔の移動度を高める
ため、I nGaAs層14bの層厚を臨界膜厚t M
AX以下とする.膜厚t MAXは転位の導入による格
子歪みの緩和が起らない最大の膜厚であり、膜厚t M
AXはGaAs層12a、12Cの格子定数及びI n
x Ga+−x As層14t)(X>O)の格子定数
の不整合の大きさによって決まる.例えばInGaAS
層141)をIno.2Gaa..As層とした場合、
t MAXは200λ程度となる.膜厚t MAXは、
I nx Ga+−. As層14bの×が大きくなる
ほどすなわちInxG a +−x A S層14bと
GaAs層12a、12Cとの間の格子定数の差が大き
くなるほど、小ざ〈なる.臨界膜厚t MAX以下のI
 nGaAs層14bには格子不整合による格子歪みが
加わっているので、価電子帯の正孔の単位が分裂し、こ
の結果正孔の有効質量は小さ〈なる.従って歪みが加わ
っているInGaAs層14k)に誘起される二次元正
孔の移動度は、GaAs層12a、12bにおける正孔
の移動度及び歪みの加わっていない場合のI nGaA
s層14bにおける二次元正孔の移動度よりも高くなる
. ざらにこの実施例では、上側バッファ層12bの中央部
に順次にn−GaAsチャネル層16及びn” −Ga
Asコンタクト層20を設ける.また上側バッファ層1
2bの一方の側部に正孔導出用電極(オーミック電極)
18を設ける.電極18はシンタリングにより形或ざれ
た合金層22を介して、I nGaAs層14bと電気
的に接続する. そしてチャネル層16の中央g!3ヲ露出させるように
コンタクト層20からチャネル層16に至る深さの凹部
24を設け、露出したチャネル層16にゲート電極26
を設ける.またコンタクト層20の一方及び他方の側部
にはソース電極(オーミツウ電極)28及びドレイン電
極(オーミック電極)30を設ける.電極28及び30
はそれぞれシンタリングにより形成された合金層32及
び34を介して、チャネル層16と電気的に接続する. ざらにこの実施例の電界効果トランジスタ1素子を分離
するため、上側バツファ層12bから下側バッファ層1
2aに至る深さの素子分離層36を設ける。
上述のように構11iざれたこの実施例において、チャ
ネルで衝突電M18生じるような高いドレイン電圧を印
加した場合、バッファ層14t)に注入ざれた正孔は、
I nGaAs層14bに導かれ、外部回路と接続ざれ
電位がOv又は負電位に保持ざれた電極18より外部回
路へと排出される.またI nGaAs層14bにおけ
る正孔の移動度は高いので、正孔がチャネルから電極1
8に伝導するまでの間の抵抗を小さくてき、従って正孔
の伝導による電子ポテンシャルの低下を充分に少なくで
きる.このように正孔が外部回路へと排出ざれまた正孔
の伝導による電子ポテンシャルの低下を少なくできるの
で、バッファ層14bの正孔注入による電位の変動をな
くし或は少くでき、この結果、ドレイン電流の飽和特性
を従来よりも良好にすることができる. 次にこの発明の理解を深めるために、この実施例の製造
工程につき第2図及び第1図を参照し一例を挙げて説明
する.第2図(A)〜CC’)はこの実施例の主要な製
造工程を段階的に示す断面図である. まず第2図(A)にも示すように、半絶繍性GaAs基
板10上に順次に、アンドーブGaAsバッファ層12
a,Beドーブp−GaAs#14a,Beドーブp−
InGaAS層14b,Beドーブp−GaAs層14
C2アンドーブGaAsバッファ層12b,Siドープ
n一G’ a A sチャネル層16及びSiドーブn
 + ++GaAsコンタクト層20%、分子線或長法
(MBE法)によりエビタキシャル成長させる.次に第
2図CB)にも示すように、コンタクト層20、チャネ
ル層16及びバツファ層121)を部分的にエッチング
除去してバツファ層12bの中央部にメサ部38を形或
し、そののちバツファ層12bからバツファ層14aま
で部分的に酸素イオンを注入することによって素子分離
層36を形戒する。
次に第2図(C)にも示すように、コンタクト層20に
ソース電極28及びドレイン電極30を設けそののちシ
ンタリングを行なって電極28及び30の下側にそれぞ
れ合金層32及び34を形威し、ざらにバッファ層12
bに正孔導出用電極]8を設けそののちシンタリングを
行なって電極]8の下側に合金層22を形戒する. 次に第1図にも示すように、コンタクト層20及びチャ
ネル層16をリセスエッチングにより部分的に除去して
凹部24を形戒し、凹部24を介して露出したチャネル
層16の中央部にゲート電極を形成し、所定の電界効果
トランジスタを得る. この発明は上述した実施例にのみ限定ざれるものではな
く、従って各構戊戒分の導電型、形戊材料、ドーピング
材料、形或方法、配設位置、寸法、形状及びその他の条
件を任意好適に変更できる. 例えば、上述の実施例ではアンドープGaAsバッファ
層12にInGaAs層を挿入しInGaAs層及びこ
のInGaAs層近傍領域のGaAsバッファ層12に
アクセブタ不純物をドーブすることによって、p−Ga
As層14a,p−InGaAs層14b及びp−Ga
As層14cから戊る量子井戸形成層14を形成し、p
−InGaAs層14t)に二次元正孔を誘起させるよ
うにしたが、量子井戸形成層の構成をこれに限定するも
のではない.このほか、例えば量子井戸形成層をp−I
nGaAs層のみから構戒しアンドーブGaAs上側バ
ッファ層及びアンドーブGaAs下側バッファ層で扶持
する構成としてもよい.或は量子井戸形成層を下側バッ
ファ層側から順次に設けたp−GaAs層、アンドーブ
InGaAs層及びp−GaAs層から構成するように
してもよい. またチャネル層及びコンタクト層の形成ヲMBE法等の
エビタキシャル成長法のほか、イオン注入法を用いて行
なってもよい. (発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この発明の電界効
果トランジスタによれば、量子井戸形成層は価電子帯(
バレンスバンド)に正孔を溜めるための量子井戸層を形
戒する.従って衝突電離により生しパッファ層へ注入さ
れる正孔は、量子井戸形成層に溜り正孔導出用電極を介
して外部の電気回路等へと排出ざれる.その結果、正孔
の注入によるバッファ層の電位の変動をなくし或は小さ
くでき、これかため従来よりもトレイン電流の飽和特性
か良好な電界効果トランジスタを提供できる.
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の構或を概略的に示す断面図
、 第2図(A)〜(C)は実施例の主要な製造工程を段階
的に示す断面図である. 10・・・基板、     12・・・バッファ層]4
・・・量子井戸形或層 18・・・正孔導出用電極。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に順次に設けたバッファ層及びチャネル層
    を備えて成る電界効果トランジスタにおいて、 前記バッファ層に設けた正孔を溜めるための量子井戸形
    成層と、該量子井戸形成層と電気的に接続する正孔導出
    用電極とを備えて成ることを特徴とする電界効果トラン
    ジスタ。
JP31044289A 1989-11-29 1989-11-29 電界効果トランジスタ Pending JPH03171636A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31044289A JPH03171636A (ja) 1989-11-29 1989-11-29 電界効果トランジスタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31044289A JPH03171636A (ja) 1989-11-29 1989-11-29 電界効果トランジスタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03171636A true JPH03171636A (ja) 1991-07-25

Family

ID=18005298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31044289A Pending JPH03171636A (ja) 1989-11-29 1989-11-29 電界効果トランジスタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03171636A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04260339A (ja) * 1990-10-19 1992-09-16 Philips Gloeilampenfab:Nv 半導体装置
JP2007059589A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Toshiba Corp 窒化物半導体素子
JP2008532261A (ja) * 2005-01-25 2008-08-14 モクストロニクス,インコーポレイテッド 高性能fetデバイス及び方法
JP2013201189A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toyota Central R&D Labs Inc 半導体装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04260339A (ja) * 1990-10-19 1992-09-16 Philips Gloeilampenfab:Nv 半導体装置
JP2008532261A (ja) * 2005-01-25 2008-08-14 モクストロニクス,インコーポレイテッド 高性能fetデバイス及び方法
JP2007059589A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Toshiba Corp 窒化物半導体素子
JP2013201189A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Toyota Central R&D Labs Inc 半導体装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6465814B2 (en) Semiconductor device
KR100204688B1 (ko) 헤테로 인터페이스를 가진 전계효과 트랜지스터
US5488237A (en) Semiconductor device with delta-doped layer in channel region
CN101331599A (zh) 场效应晶体管
JP5179694B2 (ja) 後面にドナーをドープしたヘテロ構造
EP0194197A1 (en) Heterojunction bipolar transistor and process for fabricating same
JP2008258299A (ja) 電界効果トランジスタ
US8587027B2 (en) Field effect transistor, method of manufacturing the same, and semiconductor device
JP3262056B2 (ja) バイポーラトランジスタとその製造方法
JPS59207667A (ja) 半導体装置
CN111863962A (zh) 一种新型AlGaN基多沟道场效应晶体管
JP3127874B2 (ja) 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP4899077B2 (ja) Iii−v族化合物半導体を利用した電界効果トランジスタ
JP2005302916A (ja) 半導体装置
JPH03171636A (ja) 電界効果トランジスタ
EP0602671B1 (en) Heterojunction field effect transistor having an improved transistor characteristic
JPH0249465A (ja) 化合物半導体装置、および素子分離帯の製造方法
JPH03145139A (ja) 電界効果トランジスタとその製造方法
US6570194B2 (en) Compound semiconductor field effect transistor with improved ohmic contact layer structure and method of forming the same
JPH08255898A (ja) 半導体装置
JP2815642B2 (ja) 電界効果トランジスタ
JPH07142508A (ja) 電界効果型素子とその製造方法
JPS63161677A (ja) 電界効果トランジスタ
JPH04125940A (ja) 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP3053862B2 (ja) 半導体装置