JPH04101436A - field effect transistor - Google Patents

field effect transistor

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Publication number
JPH04101436A
JPH04101436A JP21974790A JP21974790A JPH04101436A JP H04101436 A JPH04101436 A JP H04101436A JP 21974790 A JP21974790 A JP 21974790A JP 21974790 A JP21974790 A JP 21974790A JP H04101436 A JPH04101436 A JP H04101436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
field effect
type
effect transistor
conductivity type
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
JP21974790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichiro Matsuzaki
松崎 賢一郎
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP21974790A priority Critical patent/JPH04101436A/en
Publication of JPH04101436A publication Critical patent/JPH04101436A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、いわゆるパルスドープ構造を有する電界効
果トランジスタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a field effect transistor having a so-called pulse-doped structure.

〔従来技術〕[Prior art]

パルスドープ構造を有する電界効果トランジスタは、い
わゆる短チヤネル効果の抑制、ゲートのリーク電流およ
び容量か小さい点で利点がある。
A field effect transistor having a pulse-doped structure has the advantage of suppressing the so-called short channel effect and having a small gate leakage current and capacitance.

従来のパルスドープ構造を有する電界効果トランジスタ
として、”OMVPE grown GaAs MES
FETsvjth 5tep−doped chann
el ror MMICs ” と題する論文(198
8年11月6日乃至9日にテネシー州のナシュビルで開
催されたGaAs ICCシンポジウム報、pp、 2
97−300)か知られている。
As a field effect transistor with a conventional pulse-doped structure, “OMVPE grown GaAs MES
FETsvjth 5tep-doped channel
el ror MMICs” (198
Report of the GaAs ICC Symposium held in Nashville, Tennessee from November 6th to 9th, 2008, pp. 2
97-300) is known.

第3図は、上記電界効果トランジスタの構造を示す断面
図である。この電界効果トランジスタは、半絶縁性Ga
As基板1上に成長させたアンドブのp−型GaAs層
2、膜厚の小さいドープされた0+型GaAs層3、こ
れより不純物濃度の低いアンドープのn 型GaAs層
4から成るパルス構造を有する。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of the field effect transistor. This field effect transistor uses semi-insulating Ga
It has a pulse structure consisting of an undoped p-type GaAs layer 2 grown on an As substrate 1, a thin doped 0+ type GaAs layer 3, and an undoped n-type GaAs layer 4 with a lower impurity concentration.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしなから、従来のパルストープ構造を有する電界効
果トランジスタは、ペテロ接合界面に形成される2次元
電子ガス層をチャネル層に使用するHEMTに比べると
、キャリアの閉込め効果が低く、相互コンダクタンス等
のFET特性か劣っていた。
However, compared to HEMTs that use a two-dimensional electron gas layer formed at the Peter junction interface as a channel layer, field effect transistors with a conventional pulsed topope structure have a lower carrier confinement effect and have lower mutual conductance. The FET characteristics were inferior.

そこで本発明は、パルスドープ構造を有する電界効果ト
ランジスタにおける相互コンダクタンス等のFET特性
の改善を目的とする。
Therefore, the present invention aims to improve FET characteristics such as mutual conductance in a field effect transistor having a pulse-doped structure.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記課題を達成する為、本発明は第1導電型(例えばp
型)バッファ層が形成され、このバッファ層上に不純物
かドープされた第2導電型(例えばn型)チャネル層が
形成され、このチャネル層上に上記チャネル層より不純
物濃度の低いアンドープの第2導電型(例えばn型)キ
ャップ層が形成されたパルスドープ構造の電界効果トラ
ンジスタにおいて、上記バッファ層と上記チャネル層と
の間に、当該バッファ層より不純物濃度の高い第1導電
型(例えばp型)の半導体層がさらに介在されている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first conductivity type (for example, p
A second conductivity type (for example, n-type) channel layer is formed on this buffer layer, and an undoped second conductivity type (for example, n-type) channel layer doped with an impurity is formed on this channel layer. In a field effect transistor having a pulse-doped structure in which a conductivity type (e.g., n-type) cap layer is formed, a first conductivity type (e.g., p-type) having a higher impurity concentration than the buffer layer is provided between the buffer layer and the channel layer. A semiconductor layer is further interposed.

〔作用〕[Effect]

本発明は以上のように構成されているので、不純物濃度
の高い結晶成長層を挿入することによりpn接合部にお
ける電界の勾配か急峻になり、キャリアの閉込め効果が
増大する。
Since the present invention is constructed as described above, by inserting a crystal growth layer with a high impurity concentration, the gradient of the electric field at the pn junction becomes steeper, thereby increasing the carrier confinement effect.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例に係る電界効果トランジスタ(
以下、FET)を添附図面に基づき説明する。なお、説
明において同一要素には同一符号を使用し、重複する説
明は省略する。
Hereinafter, a field effect transistor (
Hereinafter, the FET will be explained based on the attached drawings. In addition, in the description, the same reference numerals are used for the same elements, and redundant description will be omitted.

第1図は、本発明の一実施例に係るGaAsを用いたM
ESFETの構成を示す。この実施例に係るFETは、
半絶縁性GaAs基板1上に形成されたパルストープ構
造Pと、その表面に形成されたソース電極S1 ドレイ
ン電極り及びゲート電極Gを含んで構成されている。パ
ルスドープ構造Pのソース電極Sおよびドレイン電極り
の下方には自己整合によりn+イオンか注入された不純
物注入領域が形成されている。
FIG. 1 shows an M using GaAs according to an embodiment of the present invention.
The configuration of ESFET is shown. The FET according to this example is
It is composed of a pulsed tope structure P formed on a semi-insulating GaAs substrate 1, and a source electrode S1, a drain electrode, and a gate electrode G formed on the surface thereof. An impurity implanted region into which n+ ions are implanted by self-alignment is formed below the source electrode S and drain electrode of the pulse-doped structure P.

このパルス構造Pにはバッファ層、チャネル層及びキャ
ップ層が含まれている。この実施例では、バッファ層と
してアンドープのp 型GaAs層2、チャネル層とし
てn+型GaAs層3、キャップ層としてn+型GaA
s層3より不純物濃度の低いn−型GaAs層4を使用
し、p−型GaAs層2とn+型GaAs層3との間に
、GaAs層2より不純物濃度の高いp+型GaAs層
5を介在している。このp+型GaAs層5を介在する
ことにより、このパルスドープ構造Pに逆バイアスが印
加されたとき、電界の傾きが急峻になり、キャリアの閉
込め効果が向上する。その為、キャリアはチャネル層か
ら漏れることなく、ソースとドレイン間を流れ、相互コ
ンダクタンスが向上する。
This pulse structure P includes a buffer layer, a channel layer and a cap layer. In this example, an undoped p-type GaAs layer 2 is used as a buffer layer, an n+-type GaAs layer 3 is used as a channel layer, and an n+-type GaAs layer is used as a cap layer.
An n-type GaAs layer 4 having a lower impurity concentration than the s-layer 3 is used, and a p+-type GaAs layer 5 having a higher impurity concentration than the GaAs layer 2 is interposed between the p-type GaAs layer 2 and the n+-type GaAs layer 3. are doing. By interposing this p+ type GaAs layer 5, when a reverse bias is applied to this pulse-doped structure P, the slope of the electric field becomes steeper, and the carrier confinement effect is improved. Therefore, carriers flow between the source and drain without leaking from the channel layer, improving mutual conductance.

また、HEMTなとのへテロ接合を利用したFETと比
べて、同種半導体を用いたホモ接合のみを使用している
ので、製造が簡単である。
Furthermore, compared to FETs that use heterojunctions such as HEMTs, manufacturing is easier because only homojunctions using the same type of semiconductor are used.

さらに、閉込め効果が大きく相互コンダクタンス等のF
ET特性が改善されることから低雑音FETに利用する
と効果的である。
Furthermore, the confinement effect is large and F
Since the ET characteristics are improved, it is effective when used in low-noise FETs.

第2図は本実施例と従来例に係る電界効果トランジスタ
のバンド図を示す。従来例のエネルギ線はチャネル層の
下方で緩やかであるが、本実施例のエネルギ線はチャネ
ル層の下方で一段と急になっていることか分る。その為
、キャリアは十分にチャネル層であるn型GaAs層3
内に閉込められ、相互コンダクタンスが向上する。
FIG. 2 shows band diagrams of field effect transistors according to this embodiment and a conventional example. It can be seen that the energy line of the conventional example is gentle below the channel layer, but the energy line of this embodiment becomes much steeper below the channel layer. Therefore, carriers are sufficiently absorbed in the n-type GaAs layer 3 which is the channel layer.
This improves mutual conductance.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。Note that the present invention is not limited to the above embodiments.

例えば、使用する化合物半導体はGaAsに限定されな
い。また、上記実施例では第1導電型としてp型、第2
導電型としてn型を使用したが、これを逆に使用しても
よい。
For example, the compound semiconductor used is not limited to GaAs. In the above embodiment, the first conductivity type is p type, and the second conductivity type is p type.
Although n-type conductivity is used as the conductivity type, the reverse conductivity type may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、パ
ルスドープ構造においてキャリアをチャネル層に閉込め
る効果が高くなり、相互コンダクタンス等のFETの特
性か向上する。
Since the present invention is configured as described above, the effect of confining carriers in the channel layer in the pulse-doped structure is enhanced, and the characteristics of the FET such as mutual conductance are improved.

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

第1図は本発明の一実施例に係るGaAsを用いたME
SFETの構成を示す縦断面図、第2図は本実施例と従
来例を比較したバンド図、第3図は従来技術に係る電界
効果トランジスタを示す縦断面図である。 1 半絶縁性GaAs基板、2− p−型GaAs層、
3− n+型GaAs層、4・・n−型GaAs層、5
− p+型GaAs層、s−=ソース電極、D トレイ
ン電極、G・・ゲート電極、P・・・パルスト−プ構造
FIG. 1 shows an ME using GaAs according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a band diagram comparing this embodiment with a conventional example, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a field effect transistor according to the prior art. 1. Semi-insulating GaAs substrate, 2. P-type GaAs layer,
3- n+ type GaAs layer, 4...n- type GaAs layer, 5
- p+ type GaAs layer, s-=source electrode, D train electrode, G...gate electrode, P...pulse top structure.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 第1導電型バッファ層と、前記バッファ層上に形成され
不純物がドープされた第2導電型チャネル層と、前記チ
ャネル層上に形成され前記チャネル層より不純物濃度の
低い第2導電型キャップ層を含むパルスドープ構造の電
界効果トランジスタにおいて、 前記バッファ層と前記チャネル層との間に、前記バッフ
ァ層より不純物濃度の高い第1導電型の半導体層がさら
に介在されていることを特徴とする電界効果トランジス
タ。
Claims: A first conductivity type buffer layer, a second conductivity type channel layer formed on the buffer layer and doped with impurities, and a second conductivity type channel layer formed on the channel layer and having a lower impurity concentration than the channel layer. In a field effect transistor having a pulse-doped structure including a cap layer of two conductivity types, a semiconductor layer of a first conductivity type having a higher impurity concentration than the buffer layer is further interposed between the buffer layer and the channel layer. Characteristics of field effect transistors.
JP21974790A 1990-08-21 1990-08-21 field effect transistor Pending JPH04101436A (en)

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JP21974790A JPH04101436A (en) 1990-08-21 1990-08-21 field effect transistor

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ID=16740361

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JP (1) JPH04101436A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0576025A3 (en) * 1992-06-26 1994-11-30 Sumitomo Electric Industries Semiconductor device and its manufacturing process.
US6333523B1 (en) 1998-10-30 2001-12-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Field-effect transistor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0576025A3 (en) * 1992-06-26 1994-11-30 Sumitomo Electric Industries Semiconductor device and its manufacturing process.
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