性能提高的砷化鎵異質結雙極電晶體及其製造方法
2023-05-28 14:30:01
專利名稱：性能提高的砷化鎵異質結雙極電晶體及其製造方法
技術領域：
本發明總體涉及半導休器件的製造領域。本發明尤其涉及雙極電晶體的製造領域。
背景技術：
基於砷化鎵(「GaAs」)的器件能夠提供多種應用的功率和放大要求，所述應用例如手機功率放大器，並且所述器件具有提高的線性度和功率效率。GaAs異質結雙極電晶體(「HBT」)尤其受到關注，其表現出高功率密度性能，使得其適於在用於CDMA、TDMA和GSM無線通信中的手機中用作低成本的高功率放大器。然而，手機功率放大器被要求在約-30.0℃到85.0℃之間的大溫度範圍內工作。另外，手機功率放大器通常是由電池供電的，而電池的輸出電壓可能改變。因此，要求手機功率放大器在可能在約2.65伏和約5.0伏之間的範圍內的供電電壓下高效地工作。從而，提供必須在上述溫度和電壓範圍內在例如手機功率放大器的器件中高效工作的GaAs HBT對於半導體製造商是挑戰性的。
作為背景技術，當溫度降低，基極發射極導通電壓或閥值電壓和GaAsHBT的帶隙增加。在包括GaAs HBT的手機功率放大器中，可以利用GaAs HBT的導通電壓確定基準電流，所述基準電流可以用於設置手機功率放大器中的電流。結果，隨著溫度降低，流過手機功率放大器的電流減少，從而不希望地降低了手機功率放大器的性能。
在試圖通過減小GaAs HBT的導通電壓或閥值電壓以使GaAs HBT在更寬的溫度範圍和供電電壓範圍下更有效地工作的努力中，一些半導體製造商在GaAs HBT的基極中添加少量的氮。由於在基極中添加氮，GaAsHBT的帶隙減小，從而降低了GaAs HBT的導通電壓。例如，通過在GaAsHBT的基極中添加約3.0原子％的氮，GaAs HBT的帶隙可能減小約100.0毫伏。但是，這些氮也同時不希望地減少了GaAs HBT的DC電流增益。
為了抵消氮引起的DC電流增益的減小，一些半導體製造商試圖添加銦以適當改變基極的帶結構以提高DC電流增益。但是，當基極如對於HBT優選地是摻雜碳時，在基極中添加的銦會導致將碳替補出基極。因此，銦的添加不希望地減少了摻雜碳的GaAs HBT的DC電流增益和線性度。從而，銦的添加不希望地降低了摻雜碳的GaAs HBT的性能。
因此，在本領域中需要一種增益、線性度以及性能提高的GaAs HBT。
發明內容
本發明涉及性能提高的砷化鎵HBT及其製造方法。本發明解決了本領域中對於增益、線性度和性能提高的GaAs HBT的需求。
根據一個示例實施例，砷化鎵異質結雙極電晶體包括集電極層和位於集電極層的上面的第一隔離層，其中第一隔離層是高摻雜P+層。例如，第一隔離層可以包括用濃度為約7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。第一隔離層的厚度可以在例如約50.0埃和約100.0埃之間。
根據該示例實施例，該砷化鎵異質結雙極電晶體還包括位於第一隔離層的上面的基極層。該基極層可以包括例如一定濃度的銦，所述銦的濃度在基極層中線性漸變。所述銦的濃度可以在例如約3.0原子％和約8.0原子％之間。基極層可以包括例如InGaAsN。該砷化鎵異質結雙極電晶體還包括位於基極層的上面的發射極層。發射極層可以包括例如InGaP。該砷化鎵異質結雙極電晶體還可以包括位於基極層和發射極層之間的第二隔離層，所述第二隔離層包括P型摻雜劑。在另一個實施例中，本發明為一種用於獲得上述砷化鎵異質結雙極電晶體的方法。在閱覽了下面的詳細描述和附圖之後，本發明的其它特徵和優點對於本領域的普通技術人員將變得更加顯而易見。
圖1是根據本發明一個實施例製造的示例HBT的截面圖；圖2是根據本發明的一個實施例的示例HBT，其包括示例的導帶圖和價帶圖以及示例的耗盡區圖；圖3是比較了表示常規示例HBT的示例IV曲線與表示根據本發明的一個實施例的示例HBT的示例IV曲線的圖形；圖4為示出用於實施根據本發明的實施例的步驟的流程圖。
具體實施例方式
本發明涉及性能提高的砷化鎵HBT及其製造方法。下面的描述包括關於實施本發明的具體信息。本領域的技術人員可以理解，可以用與本申請中專門討論的方法不同的方法來實現本發明。另外，沒有討論本發明的某些具體細節，這是為了不使本發明變得不清楚。
本申請的附圖和對其的詳細說明僅涉及本發明的示例實施例。為了簡便起見，在本申請中不對本發明的其它實施例作詳細描述，也不通過所述附圖具體示出。
圖1是根據本發明的一個實施例的示例HBT的截面圖。圖1中省去了某些細節和特徵，這對於本領域的普通技術人員來說顯而易見的。雖然HBT 100示出了示例的NPN GaAs HBT，本發明還可以應用於包括砷化鋁鎵、磷化銦鎵、磷化銦、氮砷化銦鎵、或其它材料的NPN或PNP HBT。
如圖1所示，HBT 100包括集電極層102、隔離層104、基極層106、隔離層108、以及發射極層110。可以將集電極層102設置在例如砷化鎵襯底的襯底(圖1中未示出)上。在本實施例中，集電極層102是包括GaAs的低摻雜N型層，可以用例如矽的N型摻雜劑對其摻雜。注意，在其它實施例中，可以使用例如硫、硒、或碲的其它N型摻雜劑來代替矽。實際上，在本申請中提及的使用矽作為N型摻雜劑是為了提供簡單、具體的N型摻雜劑的實例。但是，在全部情況下，可以使用例如硫、硒、或碲的其它可能的N型摻雜劑來代替矽。在一個實施例中，集電極層102可能包括摻雜矽的GaAs層，其摻雜濃度為約1×1016原子/cm3。作為實例，集電極層102的厚度可以在約5000.0埃和1.3微米之間。集電極層102可以通過利用金屬有機化學氣相沉積(「MOCVB」)工藝或「分子束外延」(「MBE」)工藝或其它工藝在GaAs襯底(圖1中未示出)上生長GaAs層而形成。
圖1還示出，隔離層104位於集電極層102的上面。隔離層104是包括GaAs的高摻雜P+層，其可以利用例如碳的P型摻雜劑進行摻雜。例如，隔離層104可以包括用濃度為約5×1019到7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。作為實例，隔離層104的厚度可以在約50.0埃和約100.0埃之間。隔離層104可以通過利用MOCVD工藝或MBE工藝或其它工藝在集電極層102上生長GaAs層而形成。
圖1還示出，基極層106位於隔離區104的上面、並且是包括GaAs的P型層，其可以利用例如碳的P型摻雜劑摻雜。例如，基極層106可以包括用濃度為約4×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。基極層106可以通過利用MOCVD工藝或MBE工藝或其它工藝在隔離層104上生長GaAs層而形成。在本實施例中，基極層106還可以包括銦，其可以在基極層106中線性漸變。例如，基極層106可以包括濃度在約3.0原子％和約8.0原子％之間的銦。例如，銦的濃度可以線性漸變，從在位於隔離層108與發射極層110之間的邊界處的界面112上的濃度為0.0原子％的銦變化到在位於集電極層102與隔離層104的邊界處的界面114上的約8.0原子％的銦。在本實施例中，基極層106可以包括例如約3.0原子％的氮，其導致HBT100的導通電壓的減小。在一個實施例中，基極層106可以包括氮砷化銦鎵(「InGaAsN」)。
圖1還示出，隔離層108位於基極層106的上面。隔離層108是P型層，其包括利用例如碳的P型摻雜劑摻雜的GaAs。在一個實施例中，隔離層108可以包括利用濃度為約7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。隔離層108可通過利用MOCVD工藝或MBE工藝或其它工藝在基極層106上生長GaAs層來形成。作為實例，隔離層108的厚度可以為約50.0埃。
圖1還示出，發射極層110位於隔離層108的上面。發射極層110是包括砷化銦鎵(「InGaAs」)的N型層，其可以利用N型摻雜劑摻雜，例如濃度為約3×1017原子/cm3的矽。發射極層110可以通過利用MOCVD工藝或MBE工藝或其它工藝形成。注意，N型發射極層110、P型基極層106、以及N型集電極層102構成示例HBT 100的NPN元件。
通過使用高摻雜P+隔離層，即位於集電極層102和基極層106之間的隔離層104，本發明有利地獲得了NPN GaAs HBT，即HBT 100，其相比於常規GaAs HBT具有提高的增益和線性度。另外，通過使用基極層，即包括濃度漸變的銦的基極層106，本發明還獲得了增加的DC電流增益。另外，通過使用高摻雜P+隔離層，即隔離層104，本發明有利地獲得了GaAs HBT，即HBT 100，其有效地利用基極層106中的氮減少導通電壓，而避免不希望的DC電流增益的減少，在常規GaAs HBT中所述DC電流增益的減少通常伴隨著氮的使用。
圖2示出了根據本發明的一個實施例的示例HBT，其中包括示例導帶圖和價帶圖、以及正向放大和飽和HBT工作方式的示例耗盡區圖。在圖2中，HBT 200與圖1中的HBT 100相對應。尤其是，圖2中的界面212和214、發射極層210、隔離層208、基極層206、隔離層204、以及集電極層202分別與圖1中的界面112和114、發射極層110、隔離層108、基極層106、隔離層104、以及集電極層102對應。
如圖2所示，發射極層210用虛線218左邊的區域表示，基極區220用虛線218和222之間的區域表示，以及集電極層202用虛線222的右邊的區域表示。基極區220包括隔離層208、基極層206、以及隔離層204。這樣，HBT 200包括發射極層210、基極區220、以及集電極層202。同時圖2還示出，導帶圖230表示了熱平衡的HBT 200的發射極層210、基極區220、以及集電極層202中相對於用虛線232表示的「費米能級」的導帶能級。作為背景技術，費米能級是在例如半導體材料的固體材料中被最松保持的電子的量度。
圖2還示出，凹口234位於基極區220到集電極層202的渡越區。凹口234是由於銦替補了脫離基極層206的碳從而降低了基極層206的摻雜水平而形成的。如上文所述，銦的濃度線性增加，即從界面212處的0.0濃度水平斜線上升到界面214處的約8.0原子％的銦的濃度水平。作為背景技術，銦用於增加DC電流增益，補償由於在基極層206中引入氮而引起的DC電流增益的下降。然而，銦還使碳不希望地被替補而脫離基極層206，從而顯著地降低了基極摻雜，並在基極-集電極渡越區，即在從基極區220到集電極層202的渡越區上產生凹口234。
圖2還示出，價帶圖236表示熱平衡的HBT 200的發射極層210、基極區220、以及集電極層202中的價帶相對於上述用虛線232表示的費米能級的能級。圖2還示出，理想的價帶圖238在虛線220和222之間在價帶圖236的上方延伸。理想價帶圖238表示如果在HBT 200中銦不替補脫離基極206的碳，將在HBT 200中產生的價帶能級。
由於使用了高摻雜P+隔離層，即位於基極-集電極渡越區上的隔離層204，在基極-集電極渡越區上的價帶圖236的能級被增加到能級240，這使得凹口234的尺寸變小。相反，在利用位於基極和集電極之間的低摻雜P隔離層的常規GaAs HBT中，低摻雜P隔離層使得在基極-集電極渡越區上的價帶圖236的能級降低，從而不希望地增加了凹口234的尺寸，因而阻礙電流流動並降低了HBT性能。因此，相比於利用位於基極-集電極渡越區上的低摻雜P隔離層的常規HBT，本發明通過減小凹口234的尺寸，有利地增加了HBT的性能。
另外如圖2所示，圖形250示出了耗盡區252和254，它們是當HBT200以正向放大方式工作時形成的，在所述方式中，將HBT 200的基極-發射極結正向偏置，並將HBT 200的基極-集電極結反向偏置。耗盡區252位於發射極層210中，而耗盡區254位於集電極層202中。圖形250還示出了耗盡區256，它是當將低摻雜P隔離層設置在基極層206和集電極層202之間時在基極區220中以正向放大方式形成的。當例如耗盡區256的耗盡區延伸進入基極區220，可能發生不希望的「歐力效應(Early effect)」。作為背景技術，在低摻雜的基極中，基極的在集電極一側的耗盡區邊緣會響應增加的集電極/發射極電壓而進一步擴展進入基極。由於耗盡區擴展進入基極，基極的寬度減少，這使得當集電極/發射極電壓在恆定基極電流下增加時DC電流的增益增加。歐力效應是指當集電極/發射極電壓在上述恆定基極電流下增加時電流增益的增加，這在例如HBT 200的線性元件中是不希望的。通過使用高摻雜P+隔離層，即位於基極-集電極渡越區上的隔離層204，本發明防止了耗盡區在基極區220中的擴展。從而，相比於利用低摻雜P隔離層的常規GaAs HBT中的基極寬度，本發明獲得了基本恆定的基極寬度。這樣，本發明有利地獲得了更可預見的DC電流增益，從而相比於利用低摻雜P隔離層的常規GaAs HBT，使得線性度增加。
此外，例如耗盡區256的耗盡區在基極區220內的移動可能在正向放大工作方式中暴露出凹口234，所述凹口會通過阻礙電流流動而降低DC電流增益。從而，本發明通過使用高摻雜P+隔離層，即隔離層204，以防止耗盡區擴展進入基極區220，增加了DC電流增益。
另外如圖2所示，圖形260示出了當HBT 200以飽和方式工作時形成的耗盡區262和264，在所述方式中，將HBT 200的基極-發射極結和基極-集電極結均正向偏置。耗盡區262和264分別位於發射極層210和集電極層202中。圖形260還示出了耗盡區266和268，它們在將低摻雜P隔離層設置在基極層206和集電極層202之間時在基極區220中以飽和方式形成。在飽和方式中，在包括低摻雜P隔離層的常規GaAs HBT中，耗盡區268可能暴露位於基極-集電極渡越區的凹口，例如凹口234，其會通過阻礙電流流動而降低DC電流增益。本發明通過使用高摻雜P+隔離層，即在基極-集電極渡越區的隔離層204，防止了耗盡區在飽和工作方式下擴展進入基極區220。因此，本發明防止了凹口234在飽和工作方式中阻礙電流流動，從而增加了DC電流增益。
圖3示出了表示具有低摻雜P隔離層的常規示例HBT的示例IV曲線與表示根據本發明的一個實施例的示例HBT的示例IV曲線的曲線比較。圖形300包括IV曲線302a到302f，其示出了具有圖2中的高摻雜P+隔離層204的HBT 200的IV特性。圖形300還包括IV曲線304a到304f，其示出了具有位於基極-集電極渡越區的低摻雜P隔離層的常規HBT的各個IV特性。圖形300還包括集電極電流軸306，其被相對於集電極-發射極電壓軸308繪出。
如圖3中圖形300所示，箭頭310和312分別表示IV曲線302a到302f和IV曲線304a到304f的飽和與正向放大工作區。圖形300還示出，電壓314表示從飽和工作區到正向放大工作區的近似渡越，並且其值可以為例如約0.8伏特。注意，IV曲線302a到302f和IV曲線304a到304f分別在恆定的基極電流Iba到Ibf下形成。因此，IV曲線302a和304a在恆定基極電流Iba下形成，IV曲線302b和304b在恆定基極電流Ibb下形成，等等。
在圖形300的飽和工作區中，IV曲線302a到302f每個都表現出在恆定基極電流下比對應的IV曲線304a到304f具有更高的集電極電流。因此，相比於利用位於HBT的基極和集電極之間即基極-集電極渡越區的低摻雜P隔離層的常規HBT，本發明通過形成高摻雜P+隔離層，即在基極-集電極渡越區的隔離層204，獲得了在飽和工作區中具有增大的電流增益的HBT。
此外，在圖形300的正向放大工作區中，IV曲線302a到302f的斜率分別小於IV曲線304a到304f的斜率。結果，本發明與利用低摻雜P隔離層的常規HBT相比，獲得了在正向放大工作區中具有增大的線性度的HBT。
圖4為示出根據本發明的一個實施例的示例方法的流程圖。在流程圖400中省略了對於本領域的普通技術人員顯而易見的某些細節和特徵。例如，如本領域中所公知的，一個步驟可能由一個或多個子步驟組成，或可能包括特定的設備或材料。
在步驟402，在GaAs襯底(在任一圖中都未示出)上形成集電極層102。例如，可以通過利用MOCVD工藝在GaAs襯底(在任一圖中均未示出)上生長GaAs層、並利用例如矽的N型摻雜劑對GaAs層進行適當摻雜，而形成集電極層102。在步驟404，在集電極層102的上面形成隔離層104。例如，可以通過利用MOCVD工藝在集電極層102上生長GaAs層、並利用例如碳的高濃度P型摻雜劑對GaAs層進行摻雜，而形成隔離層104。作為實例，可以用濃度為約7×1019原子/cm3的碳對GaAs層摻雜。
在步驟406，在隔離層104的上面形成基極層106。例如，可以通過利用MOCVD工藝在隔離層104上生長GaAs層、並利用例如碳的P型摻雜劑對GaAs層摻雜，而形成基極層106。在本實施例中，基極層106可以包括在約5.0原子％和約8.0原子％之間的銦。基極層106還可以包括例如約3.0原子％的氮。在步驟408中，在基極層106的上面形成隔離層108。例如，可以通過利用MOCVD工藝在基極層106上生長GaAs層、並利用例如碳的P型摻雜劑對GaAs層進行摻雜，而形成隔離層108。在一個實施例中，隔離層108可以是用濃度為約7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs的高摻雜P層。
在步驟410中，在隔離層108的上面形成發射極層110，所述發射極層110可以包括磷化銦鎵(InGaP)。例如，可以通過生長InGaP層並利用例如矽的N型摻雜劑摻雜所述InGaP層，而形成發射極層110。作為實例，可以用濃度為約3×1017原子/cm3的矽摻雜InGaP層。
如上所述，相比於包括低摻雜P隔離層的常規GaAs HBT，本發明通過利用高摻雜P+隔離層，即位於基極層106和集電極層102之間的隔離層104，獲得了具有增大的增益和線性度的GaAs HBT。從而，相比於利用低摻雜P隔離層的常規HBT，本發明有利地獲得了性能提高的GaAs HBT。另外，本發明有利地獲得了一種GaAs HBT，其有效地利用氮減少導通電壓，而避免不希望的DC電流增益的減小，所述DC電流增益的減小在常規GaAs HBT中通常伴隨著氮的使用。
通過上述詳細描述可以理解，本發明提供了一種增益、線性度以及性能提高的GaAs HBT。從上述對本發明的描述可以理解，在不脫離本發明的範圍下可以使用各種技術來實現本發明的構思。此外，雖然已經結合特定實施例描述了本發明，本領域的普通技術人員可以理解，在不脫離本發明的精神和範圍下，可以在形式和細節上進行變化。因此，認為所述實施例的任何方面都是說明性的而不是限制性的。同時可以理解，本發明不限於這裡所描述的特定實施例，而是在不脫離本發明的範圍下可以對其進行多種重新設置、修改、和替換。
從而，描述了性能提高的砷化鎵HBT及其製造方法。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種砷化鎵異質結雙極電晶體，所述電晶體包括集電極層；位於所述集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層，所述第一隔離層具有第一P型摻雜劑濃度；位於所述第一隔離層的上面的基極層，所述基極層具有第二P型摻雜劑濃度，其中所述基極層包括有助於降低導通電壓的氮，其中所述第一隔離層防止所述氮引起所述電晶體的DC電流增益的減少；位於所述基極層的上面的發射極層；其中所述第一P型摻雜劑濃度大於所述第二P型摻雜劑濃度。
2.根據權利要求1的電晶體，其中所述第一隔離層包括摻雜碳的GaAs。
3.根據權利要求2的電晶體，其中所述碳的濃度為約7×1019原子/cm3。
4.根據權利要求1的電晶體，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和約100.0埃之間。
5.根據權利要求1的電晶體，還包括位於所述基極層和所述發射極層之間的第二隔離層，所述第二隔離層包括P型摻雜劑。
6.根據權利要求1的電晶體，其中所述基極層包括InGaAsN。
7.根據權利要求1的電晶體，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
8.根據權利要求7的電晶體，其中所述銦的濃度在約3.0原子％和約8.0原子％之間。
9.根據權利要求1的電晶體，其中所述發射極層包括InGaP。
10.一種製造砷化鎵異質結雙極電晶體的方法，所述方法包括以下步驟在集電極層上沉積第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層，所述第一隔離層具有第一P型摻雜劑濃度；
在所述第一隔離層上沉積基極層，所述基極層具有第二P型摻雜劑濃度，其中所述基極層包括有助於降低導通電壓的氮，其中所述第一隔離層防止所述氮引起所述砷化鎵異質結雙極電晶體的DC電流增益的減少；在所述第一隔離層上沉積發射極層；其中所述第一P型摻雜劑濃度大於所述第二P型摻雜劑濃度。
11.根據權利要求10的方法，其中所述第一隔離層包括摻雜碳的GaAs。
12.根據權利要求10的方法，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和約100.0埃之間。
13.根據權利要求10的方法，還包括在所述沉積所述基極層的步驟之後沉積第二隔離層的步驟。
14.根據權利要求10的方法，其中所述基極層包括InGaAsN。
15.根據權利要求10的方法，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
16.根據權利要求15的方法，其中所述銦的濃度在約3.0原子％和約8.0原子％之間。
17.一種砷化鎵異質結雙極電晶體，所述電晶體包括集電極層；位於所述集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層，所述第一隔離層具有第一P型摻雜劑濃度；位於所述第一隔離層的上面的基極層，所述基極層具有第二P型摻雜劑濃度，其中所述基極層包括有助於降低導通電壓的氮，其中所述第一隔離層防止所述氮引起所述電晶體的DC電流增益的減少；位於所述基極層的上面的第二隔離層，所述第二隔離層被摻雜有P型摻雜劑；位於所述第一隔離層的上面的發射極層；其中所述第一P型摻雜劑濃度大於所述第二P型摻雜劑濃度。
18.根據權利要求17的電晶體，其中所述第一隔離層包括利用濃度為約7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。
19.根據權利要求17的電晶體，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和100.0埃之間。
20.根據權利要求17的電晶體，其中所述基極層包括InGaAsN。
21.根據權利要求17的電晶體，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
22.一種砷化鎵異質結雙極電晶體，所述電晶體包括集電極層；位於所述集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層，所述第一隔離層具有第一P型摻雜劑濃度；位於所述第一隔離層的上面的基極層，所述基極層具有第二P型摻雜劑濃度；位於所述基極層的上面的發射極層；其中所述第一P型摻雜劑濃度大於所述第二P型摻雜劑濃度；位於所述基極層和所述發射極層之間的第二隔離層，所述第二隔離層包括P型摻雜劑。
權利要求
1.一種砷化鎵異質結雙極電晶體，所述電晶體包括集電極層；位於所述集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層；位於所述第一隔離層的上面的基極層；以及位於所述基極層的上面的發射極層。
2.根據權利要求1的電晶體，其中所述第一隔離層包括摻雜碳的GaAs。
3.根據權利要求2的電晶體，其中所述碳的濃度為約7×1019原子/cm3。
4.根據權利要求1的電晶體，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和約100.0埃之間。
5.根據權利要求1的電晶體，還包括位於所述基極層和所述發射極層之間的第二隔離層，所述第二隔離層包括P型摻雜劑。
6.根據權利要求1的電晶體，其中所述基極層包括InGaAsN。
7.根據權利要求1的電晶體，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
8.根據權利要求7的電晶體，其中所述銦的濃度在約3.0原子％和約8.0原子％之間。
9.根據權利要求1的電晶體，其中所述發射極層包括InGaP。
10.一種製造砷化鎵異質結雙極電晶體的方法，所述方法包括以下步驟在集電極層上沉積第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層；在所述第一隔離層上沉積基極層；以及在所述第一隔離層上沉積發射極層。
11.根據權利要求10的方法，其中所述第一隔離層包括摻雜碳的GaAs。
12.根據權利要求10的方法，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和約100.0埃之間。
13.根據權利要求10的方法，還包括在所述沉積所述基極層的步驟之後沉積第二隔離層的步驟。
14.根據權利要求10的方法，其中所述基極層包括InGaAsN。
15.根據權利要求10的方法，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
16.根據權利要求15的方法，其中所述銦的濃度在約3.0原子％和約8.0原子％之間。
17.一種砷化鎵異質結雙極電晶體，所述電晶體包括集電極層；位於所述集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層；位於所述第一隔離層的上面的基極層；位於所述基極層的上面的第二隔離層，所述第二隔離層被摻雜有P型摻雜劑；以及位於所述第一隔離層的上面的發射極層。
18.根據權利要求17的電晶體，其中所述第一隔離層包括利用濃度為約7×1019原子/cm3的碳摻雜的GaAs。
19.根據權利要求17的電晶體，其中所述第一隔離層的厚度在約50.0埃和100.0埃之間。
20.根據權利要求17的電晶體，其中所述基極層包括InGaAsN。
21.根據權利要求17的電晶體，其中所述基極層包括一定濃度的銦，所述銦的濃度在所述基極層中線性漸變。
全文摘要
根據示例實施例，砷化鎵異質結雙極電晶體包括集電極層和位於集電極層的上面的第一隔離層，所述第一隔離層是高摻雜P+層。例如，第一隔離層可以包括摻雜碳的GaAs。該砷化鎵異質結雙極電晶體還包括位於第一隔離層的上面的基極層。該基極層可以包括例如一定濃度的銦，所述銦的濃度在基極層中線性漸變。例如，該基極層可以包括InGaAsN。該砷化鎵異質結雙極電晶體還包括位於基極層的上面的發射極層。所述發射極層可以包括例如InGaP。
文檔編號H01LGK1754264SQ200480005197
公開日2006年3月29日 申請日期2004年2月10日 優先權日2003年2月26日
發明者P·J·贊帕爾迪, K·舒, L·G·拉欣 申請人:斯蓋沃克斯瑟路申斯公司