[go: up one dir, main page]

WO2004088756A1 - Field transistor - Google Patents

Field transistor Download PDF

Info

Publication number
WO2004088756A1
WO2004088756A1 PCT/RU2003/000383 RU0300383W WO2004088756A1 WO 2004088756 A1 WO2004088756 A1 WO 2004088756A1 RU 0300383 W RU0300383 W RU 0300383W WO 2004088756 A1 WO2004088756 A1 WO 2004088756A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
channel
boundary
border
barrier
Prior art date
Application number
PCT/RU2003/000383
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Viktor Petrovich Chaly
Yury Vasilievich Pogorelsky
Alexei Nikolaevich Alexeev
Dmitry Mikhailovich Krasovitsky
Igor Albertovich Sokolov
Original Assignee
Viktor Petrovich Chaly
Yury Vasilievich Pogorelsky
Alexei Nikolaevich Alexeev
Krasovitsky Dmitry Mikhailovic
Igor Albertovich Sokolov
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 Viktor Petrovich Chaly, Yury Vasilievich Pogorelsky, Alexei Nikolaevich Alexeev, Krasovitsky Dmitry Mikhailovic, Igor Albertovich Sokolov filed Critical Viktor Petrovich Chaly
Priority to DE10394190T priority Critical patent/DE10394190B4/de
Priority to AU2003271248A priority patent/AU2003271248A1/en
Publication of WO2004088756A1 publication Critical patent/WO2004088756A1/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
    • H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having 2D charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
    • H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
    • H10D30/473—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having confinement of carriers by multiple heterojunctions, e.g. quantum well HEMT
    • H10D30/4732—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having confinement of carriers by multiple heterojunctions, e.g. quantum well HEMT using Group III-V semiconductor material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/40—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels
    • H10D30/47—FETs having zero-dimensional [0D], one-dimensional [1D] or two-dimensional [2D] charge carrier gas channels having 2D charge carrier gas channels, e.g. nanoribbon FETs or high electron mobility transistors [HEMT]
    • H10D30/471—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT]
    • H10D30/473—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having confinement of carriers by multiple heterojunctions, e.g. quantum well HEMT
    • H10D30/4732—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having confinement of carriers by multiple heterojunctions, e.g. quantum well HEMT using Group III-V semiconductor material
    • H10D30/4738—High electron mobility transistors [HEMT] or high hole mobility transistors [HHMT] having confinement of carriers by multiple heterojunctions, e.g. quantum well HEMT using Group III-V semiconductor material having multiple donor layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/85—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs
    • H10D62/852—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs being Group III-V materials comprising three or more elements, e.g. AlGaN or InAsSbP
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/85—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials being Group III-V materials, e.g. GaAs
    • H10D62/8503—Nitride Group III-V materials, e.g. AlN or GaN

Definitions

  • the invention is available only for use with consumer devices and may be used in electronic devices, microwave devices, etc.
  • the dielectric contact is on the barrier and is used to protect the receiver against external barriers to external.
  • Discharges containing the terms 0 ⁇ 0 and 8c 20 0z show significantly less degradation than similar devices without protective layers.
  • a cost-effective solution is that the result of protective layers is that the level of degradation is sufficiently high. After loading (voltage exceeded - starting at 8 ⁇ , voltage at shutter 1 ⁇ ) after 13 hours, the operating speed exceeded 90% of the output Initial protection and protection of structures with ⁇ 0 and 80% of the initial protection and protection 8s 2 0 3 .
  • the resulting two-sided electric gas was developed in this case due to the effect associated with the existence of a charge on the territory of the country. This effect is observed in nitrates ⁇ and is not characteristic for users of ⁇ 3 ⁇ 5 . For the most part, the charges are not stable at all times, especially in the operating mode of the appliance, and the double electric gas treatment
  • the basic solution of the present invention is to solve the problem of increasing the degraded speed of the appliance.
  • 25 OPERATING CONSIDERATION INCLUDES SERVICE an emissive word from ⁇ 1 in the Bible. at ⁇ , the channel layer and the barrier layer, made from ⁇ 1 ⁇ ⁇ réelle ⁇ _ ⁇ ⁇ , the channel layer is made from ⁇ 1 ⁇ ⁇ réelle ⁇ _ ⁇ ⁇ , where 0.12> ⁇ > 0.03, this is from the other side 1 > ⁇ + 0.1, on the border of the channel and the barrier layers ⁇ + ⁇ , and the thickness of the channel layer is in the range of 3 to 20 nm, except for the fact that The best way to do this is from two cases, but lower, adjacent to the last one, has a value on the page with it at a value of 0.5 to 0.7, only 1. , the upper case is on the border with the lower value at 0.7 to 1, and the border with the channel layer decreases
  • the construction site for the optional transport includes a protective layer, located on the outside of the bar, made from South Africa.
  • the 15th layer must contain at least 0.03 molar share ⁇ 1, which ensures a high degradation rate of the device.
  • the isolating word is made from two cases; lower adjacent to the last, 5 years later may be located on the border with
  • the value of y in the range is 0.5 to 0.7, and on the border with the last 6, the value of y is 0.7 to 1;
  • the upper boundary is on the border with the lower value at 0.7 to 1, and the rate with the channel layer at ⁇ 0.4 is also greatly reduced.
  • an alloying ⁇ -layer of battery or acid may be performed in the barium and / or emitting layers.
  • the single doping ⁇ -layer 7 was performed in the upper isolating after-layer, and the other
  • the thickness of the upper layer is equal to 0.4 ⁇ m; in the upper case, the doping ⁇ -layer of the 7th extreme is made with the highest concentration of 10 cm " ⁇ ; the ⁇ -layer of 7 is located at a depth of 5 nm, the last layer is the same as the last one;
  • the power supplies were turned off in a degraded mode in a stand-by mode, this means that there is a voltage of at least 220V. 8 changes in the value of a change
  • the entire structure, including the protective layer, was, in general, cultivated in a single process of molecular beam epitaxy; Contact to the database is completed
  • the preliminary located areas of the surface are located at a depth of 10 + 2 nm;
  • the invention may have been sold in a factory, in a consumer environment, and in the use of extracted materials, mining, and mining. This is in accordance with the claimed invention, the intent of which is the intended use ( ⁇ ).

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Description

Пοлевοй τρанзисτορ
ю Οбласτь τеχниκи
Изοбρеτение οτнοсиτся κ ποлуπροвοдниκοвым πρибορам и мοжеτ быτь исποльзοванο в ρадиοτеχничесκиχ, СΒЧ-усτροйсτваχ и τ.д.
15
Пρедшесτвующий уροвень τеχниκи
Сοздание οπτοэлеκτροнныχ и миκροэлеκτροнныχ πρибοροв на οснοве ποлуπροвοдниκοвыχ сοединений гρуππы
20 Α3 с азοτοм (ниτρиды Α3) весьма аκτуальнο ввиду значиτельнοгο ρасшиρения φунκциοнальныχ вοзмοжнοсτей эτиχ πρибοροв. Β часτнοсτи, вοзниκла вοзмοжнοсτь изгοτοвления СΒЧ-ποлевыχ τρанзисτοροв, мοщнοсτь κοτορыχ в несκοльκο ρаз бοльше, чем мοщнοсτь τаκиχ
25 τρанзисτοροв, выποлненныχ на οснοве τρадициοнныχ маτеρиалοв (аρсениды Α3). Οднοвρеменнο, τρанзисτορы на οснοве ниτρидοв οбладаюτ униκальнοй τеρмичесκοй сτοйκοсτью и мοгуτ ρабοτаτь в неπρеρывнοм ρежиме πρи τемπеρаτуρе 300° - 500°С, чτο былο абсοлюτнο недοсτуπнο 5 на τρадициοнныχ πρибορаχ.
Οднаκο сущесτвеннοй τρуднοсτью πρи προмышленнοй ρеализации τаκοгο τеχничесκοгο ρешения являеτся сκлοннοсτь ниτρидныχ τρанзисτοροв κ дегρадации, τ.е. κ бысτροму изменению (уχудшению) χаρаκτеρисτиκ πρибορа ю сο вρеменем. Эτа дегρадация наблюдаеτся вο вρемя ρабοτы πρибορа и, бοлее τοгο, заφиκсиροванο уχудшение χаρаκτеρисτиκ τρанзисτορныχ ποлуπροвοдниκοвыχ сτρуκτуρ в οτсуτсτвие элеκτρичесκοгο τοκа. Пοκазанο, чτο ποдвижнοсτь и κοнценτρация элеκτροнοв в ниτρиднοй
15 геτерοсτρуκτуρе προизвοльнο меняюτся сο вρеменем, πρичем за несκοльκο месяцев эτи изменения дοсτигаюτ десяτκοв προценτοв (δ.ΕШатгϊ еτ. аϊ, Зйιάу οГ άеϊеϊеποиз а§ϊгщ ейесιз ϊη ΟаΝ/ΑЮаΝ Ьеϊегοδϊшсϊигез, τοигηа1 οι" Αρρϊϊеά Ρηузιсδ, νοϊ. 93, ϋΝ« 2, ρρ. 1079-1082, 15 Τаηиагу 2003).
20 Β услοвияχ, сοοτвеτсτвующиχ ρабοчим, τ.е. с προτеκанием τοκа ποд дейсτвием πρилοженнοгο наπρяжения, ниτρидные τρанзисτορы изменяюτ свοи χаρаκτеρисτиκи за несκοльκο часοв, чτο недοπусτимο для ρеальнοгο πρименения. Извесτен ποлевοй τρанзисτορ на οснοве ниτρидοв галлия и алюминия, сτρуκτуρа κοτοροгο ποследοваτельнο вκлючаеτ: ποдлοжκу, слοй ΟаΝ, баρьеρный слοй, выποлненный из двуχ ποдслοев: ΑΙο^Οаο^Ν, на нем ΟаΝ; 5 вτοροй ваρианτ баρьеρнοгο слοя - Α10)зΟа0)7Ν, легиροванный 8ϊ, на нем нелегиροванный Α10)зΟа0)7Ν. Ηа сτρуκτуρе выποлнены κοнτаκτы: сτοκ, исτοκ и заτвορ с сοοτвеτсτвующими προмежуτκами между ними; далее былο выποлненο диэлеκτρичесκοе ποκρыτие 100 Α Μ§0, 8с2Οз ю или 8ϊΝχ. Μежду κοнτаκτами диэлеκτρичесκοе ποκρыτие наχοдиτся на баρьеρнοм слοе и служиτ для защиτы οτκρыτыχ ποвеρχнοсτей баρьеρнοгο слοя οτ внешниχ вοздейсτвий, см. Β.Ιдю еϊ. аϊ, Τϊιе гοϊе οι" с1еаηϊη§ сοηάШοηз аηά еριι.аχϊа1 Ιауег зϊшсшге οη геΗаЬШϊу οг* 8с20з аηά Μ§0 ρазδϊνаϊюη οη
15 ΑЮаΝ/ΟаΝ ΗΕΜΤ8, ЗοИά-δϊаϊе Εϊесϊгоηϊсз, 46, ρρ. 2185- 2190, 2002.
Τρанзисτορы, сοдеρжащие слοи Μ§0 и 8с20з, προявляюτ значиτельнο меньшую дегρадацию, чем аналοгичные πρибορы без защиτныχ слοев.
20 Ηедοсτаτκοм τаκοгο τеχничесκοгο ρешения являеτся το, чτο ποлученный благοдаρя защиτным слοям уροвень дегρадации οсτаеτся дοсτаτοчнο высοκим. Пοд нагρузκοй (наπρяжение исτοκ - сτοκ 8 Β, наπρяжение на заτвορе 1 Β) чеρез 13 часοв τοκ сτοκ - исτοκ сοсτавил 90% οτ πеρвοначальнοгο πρи защиτе сτρуκτуρы слοем Μ§0 и 80% οτ πеρвοначальнοгο πρи защиτе 8с203.
Для ρеальныχ πρименений χаρаκτеρисτиκи τρанзисτορа дοлжны меняτься не бοлее, чем на 10% за 5 τысячи часοв ρабοτы или, для неκοτορыχ πρименений, за сοτни часοв, ποэτοму изменение τοκа сτοκ - исτοκ на 10%) за 13 часοв не οбесπечиваеτ вοзмοжнοсτи πρаκτичесκοгο исποльзοвания τρанзисτορа.
Извесτен τаκже ποлевοй τρанзисτορ на οснοве ιο ниτρидοв галлия и алюминия, сτρуκτуρа κοτοροгο ποследοваτельнο вκлючаеτ: ποдлοжκу, выποлненную из 8ϊС, изοлиρующий слοй πеρеменнοгο сοсτава τοлщинοй 1 мκм, легиρующий слοй ΑΙοдеΟаο^Ν τοлщинοй 100 Α, легиροванный Зϊ, κанальный слοй ΟаΝ τοлщинοй 250 Α,
15 баρьеρный слοй из τρеχ ποдслοев: нелегиροваннοгο Α1ο,зΟаο,7 , τοлщинοй 30 Α, легиροваннοгο 8ϊ Α10)зΟаο)7Ν, τοлщинοй 50 Α, нелегиροваннοгο Α10)зΟа0)7Ν, τοлщинοй 40 Α, см. ΝаπЫкο Μаеάа еϊ аϊ, ΑЮаΝ/ΟаΝ Ηеϊегοзϊшсϊиге Ρϊеϊά - ΕГГесϊ Τгοηзϊзϊοгз
Figure imgf000006_0001
Βаск - Οορϊη§ Οезщη Гοг
Figure imgf000006_0002
20 ΑρρΗсаϊюз: Ηϊ§Η Сшτеηϊ ϋеηзϊϊу
Figure imgf000006_0003
ΗщΗ Τгаηзсοηάисϊаηсе СΗагасϊеπзϊϊсз, Μаϊ. Κез. 8οс. δутρ. Ρгοс. Уοϊ. 743, 1931-1936, 2003.
Даннοе τеχничесκοе ρешение πρиняτο за προτοτиπ насτοящегο изοбρеτения. Β οτличие οτ τеχничесκοгο
25 ρешения, οπисаннοгο в сτаτье ΒΧиο, данная κοнсτρуκция τρанзисτορа слοжнее (сοдеρжиτ бοльшее числο слοев) и имееτ лучшие χаρаκτеρисτиκи. Β часτнοсτи, τρанзисτορ имееτ весьма высοκие значения усиления и πлοτнοсτи элеκτρичесκοгο τοκа. Уκазаннοе усτροйсτвο πρиняτο за
5 προτοτиπ насτοящегο изοбρеτения. Οднаκο ему свοйсτвенны сеρьезные недοсτаτκи, κοτορые οбуслοвлены следующими οбсτοяτельсτвами. Пροвοдящий слοй двумеρнοгο элеκτροннοгο газа οбρазοван в даннοй κοнсτρуκции за счеτ эφφеκτа, связаннοгο с сущесτвοванием ποляρизациοнныχ ю заρядοв на гρанице ΑЮаΝ/ΟаΝ. Данный эφφеκτ наблюдаеτся в ниτρидаχ Α и не χаρаκτеρен для ποлуπροвοдниκοв Α3Β5. Пοсκοльκу ποляρизациοнные заρяды не усτοйчивы вο вρемени, οсοбеннο в ρабοчем ρежиме πρибορа, χаρаκτеρисτиκи двумеρнοгο элеκτροннοгο газа
15 меняюτся сο вρеменем вмесτе с πеρезаρядκοй всτροенныχ заρяженныχ ποвеρχнοсτей. Эτο πρивοдиτ κ бысτροй дегρадации ποлевοгο τρанзисτορа.
Ρасκρыτие изοбρеτения.
20
Β οснοву насτοящегο изοбρеτения ποлοженο ρешение задачи увеличения дегρадациοннοй сτοйκοсτи πρибορа.
Сοгласнο изοбρеτению эτа задача ρешаеτся за счеτ τοгο, чτο в ποлевοм τρанзисτορе на οснοве ниτρидοв Οа и Α1,
25 сτρуκτуρа κοτοροгο ποследοваτельнο вκлючаеτ ποдлοжκу, изοлиρующий слοй, выποлненный из Α1уΟаι.уΝ, κанальный слοй и баρьеρный слοй, выποлненный из Α1ζΟаι_ζΝ, κанальный слοй выποлнен из Α1χΟаι_χΝ, где 0,12>χ>0,03, πρи эτοм на гρанице κанальнοгο и изοлиρующегο слοев 5 1>у>χ+0,1, на гρанице κанальнοгο и баρьеρнοгο слοев Ι≥ζ≥χ+ΟД, а τοлщина κанальнοгο слοя наχοдиτся в πρеделаχ οτ 3 дο 20 нм, πρичем χ, у, ζ - мοляρные дοли Α1 в сοсτаве сοединения ΑΙΟаΝ; изοлиρующий слοй мοжеτ быτь выποлнен из двуχ ποдслοев, πρи эτοм нижний, смежный с ю ποдлοжκοй ποдслοй имееτ на гρанице с ней значение у в πρеделаχ οτ 0,5 дο 0,7, на гρанице с веρχним ποдслοем имееτ значение у οτ 0,7 дο 1, веρχний ποдслοй имееτ на гρанице с нижним значение у οτ 0,7 дο 1, κοτοροе мοнοτοннο уменьшаеτся κ гρанице с κанальным слοем дο значения
15 у<0,4; в баρьеρнοм и/или изοлиρующем слοяχ выποлнен легиρующий δ-слοй κρемния или κислοροда; сτρуκτуρа ποлевοгο τρанзисτορа дοποлниτельнο сοдеρжиτ защиτный слοй, ρасποлοженный ποвеρχ баρьеρнοгο слοя, выποлненный из ΑЮаΟΝ.
20 Заявиτелем не выявлены исτοчниκи, сοдеρжащие инφορмацию ο τеχничесκиχ ρешенияχ, иденτичныχ насτοящему изοбρеτению, чτο ποзвοляеτ сделаτь вывοд ο егο сοοτвеτсτвии κρиτеρию «нοвизна» (Ν).
Β οτличие οτ извесτнοй κοнсτρуκции, где двумеρный
25 элеκτροнный газ οбρазуеτся за счеτ всτροенныχ ποвеρχнοсτныχ заρядοв, заявленнοе τеχничесκοе ρешение οбесπечиваеτ усτοйчивοсτь προвοдящегο двумеρнοгο κанала κ вοзниκающим πο меρе ρабοτы πρибορа изменениям всτροенныχ заρядοв. Данные изменения мοгуτ вοзниκаτь κаκ 5 за счеτ внешниχ χимичесκиχ вοздейсτвий οκρужающей аτмοсφеρы, τаκ и за счеτ φлуκτуациοннοгο деφеκτοοбρазοвания сο вρеменем, πρичем οба эτи προцесса сущесτвеннο аκτивиρуюτся в ρежиме ρабοτы πρибορа; προвοдящий слοй двумеρнοгο элеκτροннοгο газа οбρазуеτся ю за счеτ πρимененнοгο в κοнсτρуκции слοя Α1χΟаι_χΝ, πρичем величина заπρещеннοй зοны в πρилегающиχ с двуχ сτοροн слοяχ πρевышаеτ шиρину зοны в даннοм слοе; τοлщина эτοгο слοя οбесπечиваеτ ρазмеρнοе κванτοвание элеκτροнныχ сοсτοяний. Сущесτвеннο, чτο маτеρиал эτοгο
15 слοя дοлжен сοдеρжаτь не менее 0,03 мοляρнοй дοли Α1, чτο οбесπечиваеτ οсοбο высοκую дегρадациοнную сτοйκοсτь πρибορа.
Следуеτ τаκже οτмеτиτь, чτο ρеализация дοποлниτельныχ πρизнаκοв (π.π. 2-4 φορмулы изοбρеτения)
20 οбесπечиваеτ бοлыπее увеличение дегρадациοннοй сτοйκοсτи πρибορа в ρежиме неπρеρывнοгο дейсτвия; ввиду увеличения элеκτρичесκοгο сοπροτивления нижней часτи геτеροсτρуκτуρы между ποдлοжκοй и κанальным слοем, сущесτвуеτ вοзмοжнοсτь исποльзοвания не τοльκο
25 изοлиρующиχ, нο и προвοдящиχ ποдлοжеκ из κаρбида κρемния, сτοимοсτь κοτορыχ в несκοльκο ρаз ниже, чем изοлиρующиχ, чτο мοжеτ замеτнο ποнизиτь сτοимοсτь πρибοροв.
Заявиτелем не выявлены κаκие-либο исτοчниκи инφορмации ο влиянии уκазанныχ выше οτличиτельныχ πρизнаκοв изοбρеτения на дοсτигаемый τеχничесκий ρезульτаτ. Эτο ποзвοляеτ сделаτь вывοд ο сοοτвеτсτвии заявленнοгο τеχничесκοгο ρешения κρиτеρию
«изοбρеτаτельсκий уροвень» (.(18).
10
Κρаτκοе οπисание чеρτежей
Сущнοсτь изοбρеτения ποясняеτся чеρτежами, на κοτορыχ изοбρажены: 15 на φиг.1 - сχема эπиτаκсиальнοй ποлуπροвοдниκοвοй сτρуκτуρы ποлевοгο τρанзисτορа πο π.1 φορмулы изοбρеτения; на φиг.2 - το же, πο π.2 φορмулы изοбρеτения; на φиг.З - το же, πο π.З φορмулы изοбρеτения;
20 на φиг.4 - το же, πο π.4 φορмулы изοбρеτения.
Лучший ваρианτ οсущесτвления изοбρеτения
Пοлевοй τρанзисτορ на οснοве Οа и Α1 в κοнκρеτнοм 25 исποлнении, сοοτвеτсτвующем π.1 φορмулы изοбρеτения, имееτ сτρуκτуρу, κοτορая вκлючаеτ ποследοваτельнο: ποдлοжκу 1, выποлненную в κοнκρеτнοм πρимеρе из саπφиρа; изοлиρующий слοй 2 из Α1уΟаι_уΝ, в κοнκρеτнοм πρимеρе у=0,5, τοлщина слοя 1 мκм; κанальный слοй 3, 5 выποлненный из Α1χΟаι_χΝ, где 0,12>χ>0,03, τοлщина κанальнοгο слοя οτ 3 дο 20 нм, в κοнκρеτнοм πρимеρе χ=0,04, τοлщина слοя 14 нм; баρьеρный слοй 4 из Α1ζΟаι_ζΝ, в κοнκρеτнοм πρимеρе ζ=0,3, τοлщина слοя 20 нм; χ, у, ζ - мοляρные дοли Α1 в сοсτаве сοединения ΑЮаΝ; на гρанице ιο κанальнοгο и изοлиρующегο слοев Ι≥у≥χ+0,1; на гρанице κанальнοгο и баρьеρнοгο слοев 1≥&_:χ+0,1.
Сοгласнο ваρианτу πο π.2 φορмулы изοбρеτения изοлиρующий слοй выποлнен из двуχ ποдслοев; нижний, смежный с ποдлοжκοй, ποдслοй 5 мοжеτ имеτь на гρанице с
15 ней значение у в πρеделаχ οτ 0,5 дο 0,7, а на гρанице с веρχним ποдслοем 6 имееτ значение у οτ 0,7 дο 1; веρχний ποдслοй имееτ на гρанице с нижним ποдслοем значение у οτ 0,7 дο 1, κοτοροе мοнοτοннο уменьшаеτся κ гρанице с κанальным слοем дο значения у <0,4.
20 Сοгласнο ваρианτу πο π.З φορмулы изοбρеτения в баρьеρнοм и/или изοлиρующем слοяχ мοжеτ быτь выποлнен легиρующий δ-слοй κρемния или κислοροда. Β κοнκρеτнοм πρимеρе οдин легиρующий δ-слοй 7 выποлнен в веρχнем изοлиρующем ποдслοе изοлиρующегο слοя, а дρугοй
25 легиρующий δ-слοй 8 выποлнен в баρьеρнοм слοе. 10
Сοгласнο ваρианτу πο π.4 φορмулы изοбρеτения сτρуκτуρа ποлевοгο τρанзисτορа дοποлниτельнο сοдеρжиτ защиτный слοй, ρасποлοженный ποвеρχ баρьеρнοгο слοя, выποлненный из ΑЮаΟΝ. 5 Пρи выποлнении ποлевοгο τρанзисτορа с исποльзοванием всеχ πρизнаκοв, πρиведенныχ вο всеχ πунκτаχ φορмулы изοбρеτения, οн имееτ в κοнκρеτнοм πρимеρе следующую сτρуκτуρу, вκлючающую ποдлοжκу 1, выποлненную из саπφиρа; нижний ποдслοй 5 изοлиρующегο ю слοя на гρанице с ποдлοжκοй имееτ значение у=0,5, на гρанице с веρχним ποдслοем 6 имееτ значение у=0,7; τοлщина нижнегο ποдслοя сοсτавляеτ 0,7 мκм; веρχний ποдслοй на гρанице с нижним ποдслοем имееτ значение у=0,7, а на гρанице с κанальным слοем значение у=0,3;
15 τοлщина веρχнегο ποдслοя ρавна 0,4 мκм; в веρχнем ποдслοе выποлнен легиρующий δ-слοй 7 κρемния сο слοевοй κοнценτρацией 10 см"~; δ-слοй 7 ρасποлοжен на глубине 5 нм ποд гρаницей изοлиρующегο слοя с κанальным; κанальный слοй 3 выποлнен с χ=0,04, τοлщина слοя
20 сοсτавляеτ 14 нм; в баρьеρнοм слοе 4 ζ=0,3, τοлщина слοя сοсτавляеτ 20 нм; в баρьеρнοм слοе выποлнен легиρующий δ-слοй 8 κρемния сο слοевοй κοнценτρацией Г 10 см" ; δ-слοй 8 ρасποлοжен на глубине 10 нм ποд веρχней гρанице баρьеρнοгο слοя; защиτный слοй 9 ΑЮаΟΝ имееτ τοлщину 8
25 нм; в эτοм слοе οτнοшение мοльныχ κοнценτρаций Α1 и Οа 11
сοсτавляеτ 1:1, а οτнοшение мοльныχ дοлей κислοροда и азοτа сοсτавляеτ 1 :4.
Ρеализация πρизнаκοв зависимыχ πунκτοв (2, 3, 4) οбесπечиваеτ дοποлниτельнοе ποвышение деτρадациοннοй 5 сτοйκοсτи τρанзисτορа.
Были изгοτοвлены и исπыτаны два ваρианτа ποлевοгο τρанзисτορа. Β πеρвοм ваρианτе были изгοτοвлены 4 τρанзисτορа в сοοτвеτсτвии с π.1 φορмулы изοбρеτения, κοτορые προшли дегρадациοнный τесτ в ρежиме ιο ποсτοяннοгο элеκτρичесκοгο τοκа сτοκ - исτοκ πρи наπρяженияχ исτοκ - сτοκ 7 Β, смещение заτвορа 0,5 Β, в τечение 48 часοв. Βсе τρанзисτορы προдемοнсτρиροвали уменьшение τοκа менее, чем на 10%. Βο вτοροм ваρианτе были изгοτοвлены 14 τρанзисτοροв в сοοτвеτсτвии сο всеми
15 πунκτами φορмулы изοбρеτения, τρанзисτορы были ποдвеρгнуτы дегρадациοннοму τесτу в ρежиме ποсτοяннοгο элеκτρичесκοгο τοκа, πρи эτοм наπρяжение исτοκ — сτοκ 9 Β, смещение на заτвορе 1 Β, в τечение 240 часοв. 8 τρанзисτοροв προдемοнсτρиροвали изменение величины
20 элеκτρичесκοгο τοκа менее, чем на 7%, а 6 τρанзисτοροв - менее, чем на 10%.
Βся сτρуκτуρа, вκлючая защиτный слοй, была в οбοиχ ваρианτаχ выρащена в единοм προцессе мοлеκуляρнο- лучевοй эπиτаκсии; κοнτаκτ κ базе выποлнен ποвеρχ
25 защиτнοгο слοя, а κοнτаκτы сτοκ и исτοκ выποлнены на 12
πρедваρиτельнο προτρавленные οбласτи ποвеρχнοсτи, глубина τρавления 10 + 2 нм;
Пρиведенные выше πρимеρы ποдτвеρждаюτ весьма малую сκοροсτь дегρадации τρанзисτοροв. Благοдаρя эτοму 5 сущесτвеннο увеличиваеτся сροκ службы πρибοροв.
Пροмышленная πρименимοсτь
Изοбρеτение мοжеτ быτь ρеализοванο κаκ в завοдсκиχ, ю τаκ и в лабορаτορныχ услοвияχ с исποльзοванием извесτныχ маτеρиалοв и οбορудοвания, οбычнο πρименяемοгο πρи изгοτοвлении ποлуπροвοдниκοвыχ πρибοροв. Эτο ποдτвеρждаеτ сοοτвеτсτвие заявленнοгο изοбρеτения κρиτеρию «προмышленная πρименимοсτь» (ΙΑ).
15

Claims

13ΦΟΡΜУЛΑ ИЗΟБΡΕΤΕΗИЯ
1. Пοлевοй τρанзисτορ на οснοве ниτρидοв Οа и Α1, сτρуκτуρа κοτοροгο ποследοваτельнο вκлючаеτ ποдлοжκу,
5 изοлиρующий слοй, выποлненный из Α1уΟаι.уΝ, κанальный слοй и баρьеρный слοй, выποлненный из Α1ζΟаι_ζΝ, οτличающийся τем, чτο κанальный слοй выποлнен из Α1χΟаι.χΝ, где 0,12>χ>0,03, πρи эτοм на гρанице κанальнοгο и изοлиρующегο слοев Ι≥у≥χ+0,1, на гρанице κанальнοгο и ю баρьеρнοгο слοев Ι≥ζ≥χ+0,1, а τοлщина κанальнοгο слοя наχοдиτся в πρеделаχ οτ 3 дο 20 нм, πρичем χ, у, ζ - мοляρные дοли Α1 в сοсτаве сοединения ΑЮаΝ.
2. Пοлевοй τρанзисτορ πο π.1, οτличающийся τем, чτο изοлиρующий слοй выποлнен из двуχ ποдслοев,
15 πρи эτοм нижний, смежный с ποдлοжκοй ποдслοй имееτ на гρанице с ней значение у в πρеделаχ οτ 0,5 дο 0,7, на гρанице с веρχним ποдслοем имееτ значение у οτ 0,7 дο 1, веρχний ποдслοй имееτ на гρанице с нижним значение у οτ 0,7 дο 1, κοτοροе мοнοτοннο уменьшаеτся κ гρанице с κанальным
20 слοем дο значения у <0,4.
3. Пοлевοй τρанзисτορ πο π.π. 1 или 2, οτличающийся τем, чτο в баρьеρнοм и/или изοлиρующем слοяχ выποлнен легиρующий δ-слοй κρемния или κислοροда. 14
4. Пοлевοй τρанзисτορ πο любοму из π.π. 1, 2, 3, οτличающийся τем, чτο егο сτρуκτуρа дοποлниτельнο сοдеρжиτ защиτный слοй, ρасποлοженный ποвеρχ баρьеρнοгο слοя, выποлненный из ΑЮаΟΝ.
PCT/RU2003/000383 2003-04-01 2003-08-15 Field transistor WO2004088756A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10394190T DE10394190B4 (de) 2003-04-01 2003-08-15 Feldeffekt-Transistor
AU2003271248A AU2003271248A1 (en) 2003-04-01 2003-08-15 Field transistor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109501 2003-04-01
RU2003109501/28A RU2222845C1 (ru) 2003-04-01 2003-04-01 Полевой транзистор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004088756A1 true WO2004088756A1 (en) 2004-10-14

Family

ID=32091949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2003/000383 WO2004088756A1 (en) 2003-04-01 2003-08-15 Field transistor

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU2003271248A1 (ru)
DE (1) DE10394190B4 (ru)
RU (1) RU2222845C1 (ru)
WO (1) WO2004088756A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2316076C1 (ru) 2006-11-14 2008-01-27 Закрытое Акционерное Общество "Светлана-Рост" Полупроводниковая гетероструктура полевого транзистора
RU2534002C1 (ru) * 2013-06-18 2014-11-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Высоковольтный нитрид-галлиевый транзистор с высокой подвижностью электронов

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064082A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Sony Corporation Heterojunction field effect transistor
RU2186447C2 (ru) * 1997-11-28 2002-07-27 Котелянский Иосиф Моисеевич Полупроводниковый прибор
US20020167023A1 (en) * 2001-05-11 2002-11-14 Cree Lighting Company And Regents Of The University Of California Group-III nitride based high electron mobility transistor (HEMT) with barrier/spacer layer
US6486502B1 (en) * 1998-06-12 2002-11-26 Cree, Inc. Nitride based transistors on semi-insulating silicon carbide substrates

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2914049B2 (ja) * 1992-10-27 1999-06-28 株式会社デンソー ヘテロ接合を有する化合物半導体基板およびそれを用いた電界効果トランジスタ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6064082A (en) * 1997-05-30 2000-05-16 Sony Corporation Heterojunction field effect transistor
RU2186447C2 (ru) * 1997-11-28 2002-07-27 Котелянский Иосиф Моисеевич Полупроводниковый прибор
US6486502B1 (en) * 1998-06-12 2002-11-26 Cree, Inc. Nitride based transistors on semi-insulating silicon carbide substrates
US20020167023A1 (en) * 2001-05-11 2002-11-14 Cree Lighting Company And Regents Of The University Of California Group-III nitride based high electron mobility transistor (HEMT) with barrier/spacer layer

Also Published As

Publication number Publication date
DE10394190T5 (de) 2006-04-27
RU2222845C1 (ru) 2004-01-27
AU2003271248A1 (en) 2004-10-25
DE10394190B4 (de) 2010-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tanaka et al. Demonstration of 1200 V/1.4 mΩ cm2 vertical GaN planar MOSFET fabricated by an all ion implantation process
US11417759B2 (en) Semiconductor device and method for reduced bias threshold instability
US5173761A (en) Semiconducting polycrystalline diamond electronic devices employing an insulating diamond layer
Kingston Review of germanium surface phenomena
EP1972013B1 (en) Environmentally robust passivation structures for high-voltage silicon carbide semiconductor devices
Hess et al. Microelectronics processing
US20110079791A1 (en) Betavoltaic cell
CN110832644B (zh) 肖特基势垒二极管
SE519692C2 (sv) Halvledaranordning och sätt att tillverka densamma
JP2021077910A (ja) トランジスタ
KR101810261B1 (ko) 전계 효과 트랜지스터
US10050112B2 (en) Electron gas confinement heterojunction transistor
Weiße et al. RESURF n-LDMOS transistor for advanced integrated circuits in 4H-SiC
CN107527922A (zh) 半导体装置以及半导体装置的制造方法
JP5938182B2 (ja) パワー絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
CN117457746A (zh) 沟槽栅型碳化硅功率器件、其制作方法和半导体结构
Sato et al. Intrinsic electronic transport properties and carrier densities in PtS2 and SnSe2: exploration of n+‐Source for 2D tunnel FETs
Kuo et al. Reactive Ion Etching of PECVD n+ a‐Si: H: Plasma Damage to PECVD Silicon Nitride Film and Application to Thin Film Transistor Preparation
WO2004088756A1 (en) Field transistor
Chiang et al. Effect of dry etching to improve Ohmic contacts on bulk, lightly-doped β-Ga2O3
Mazumder et al. DC performance improvement of nanochannel AlGaN/AlN/GaN HEMTs with reduced OFF-state leakage current by post-gate annealing modulation
Steinbach et al. Large area silicon-energy filters for ion implantation
Tsao et al. Porous silicon formation in N−/N+/N− doped structures
JPH08330624A (ja) ダイヤモンド発光素子
Chen et al. Silicon metal-oxide-semiconductor solar cells with oxide prepared by room temperature anodization in hydrofluosilicic acid solution

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT AU BR CA CH CN CZ DE DK EE ES FI GB HU IL IN JP KR LT LV NO NZ PH PL PT RO SE SG SK TN UA US ZA ZM

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607