JPH04340234A - 高電子移動度電界効果トランジスタ - Google Patents
高電子移動度電界効果トランジスタInfo
- Publication number
- JPH04340234A JPH04340234A JP14145291A JP14145291A JPH04340234A JP H04340234 A JPH04340234 A JP H04340234A JP 14145291 A JP14145291 A JP 14145291A JP 14145291 A JP14145291 A JP 14145291A JP H04340234 A JPH04340234 A JP H04340234A
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- JP
- Japan
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- layer
- impurity
- doped
- electron supply
- effect transistor
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高電子移動度電界効
果トランジスタに関し、特に、ソース寄生抵抗が低減し
た高電子移動度電界効果トランジスタに関するものであ
る。
果トランジスタに関し、特に、ソース寄生抵抗が低減し
た高電子移動度電界効果トランジスタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の高電子移動度電界効果トラ
ンジスタ（以下、ＨＥＭＴと称する）の構造を示す断面
図であり、図において、半絶縁性半導体基板１上にノン
ドープバッファ層２が積層され、該ノンドープバッファ
層２上にチャンネル層３が積層され、該チャンネル層３
上に電子供給層４が積層され、該電子供給層４上にキャ
ップ層５が積層され、該キャップ層５上にはソース電極
６，ドレイン電極７、ゲート電極８がそれぞれ設けられ
ている。
ンジスタ（以下、ＨＥＭＴと称する）の構造を示す断面
図であり、図において、半絶縁性半導体基板１上にノン
ドープバッファ層２が積層され、該ノンドープバッファ
層２上にチャンネル層３が積層され、該チャンネル層３
上に電子供給層４が積層され、該電子供給層４上にキャ
ップ層５が積層され、該キャップ層５上にはソース電極
６，ドレイン電極７、ゲート電極８がそれぞれ設けられ
ている。
【０００３】次に上記ＨＥＭＴの動作について説明する
。図３において、ｎ型層である電子供給層４との接合面
近傍におけるチャンネル層３中に２次元電子ガスが形成
され、ゲート電極８に印加する電圧によりゲートバイア
スを制御することによって、ゲート電極８の下の２次元
電子ガス濃度が変化して電界効果トランジスタとして動
作する。
。図３において、ｎ型層である電子供給層４との接合面
近傍におけるチャンネル層３中に２次元電子ガスが形成
され、ゲート電極８に印加する電圧によりゲートバイア
スを制御することによって、ゲート電極８の下の２次元
電子ガス濃度が変化して電界効果トランジスタとして動
作する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＨＥＭＴは以上のように構成されているので、ソース電
極の接触抵抗が大きく、ソース寄生抵抗を下げることが
困難であるという問題点があった。
ＨＥＭＴは以上のように構成されているので、ソース電
極の接触抵抗が大きく、ソース寄生抵抗を下げることが
困難であるという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ソース電極の接触抵抗を小さく
でき、ソース寄生抵抗（Ｒｓ）の低減したＨＥＭＴを得
ることを目的とする。
ためになされたもので、ソース電極の接触抵抗を小さく
でき、ソース寄生抵抗（Ｒｓ）の低減したＨＥＭＴを得
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる高電子
移動度電界効果トランジスタは、電子供給層とキャップ
層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃度に対し
て２倍以上のドーピング濃度を有する高濃度の不純物ド
ーピング層を設けたものである。
移動度電界効果トランジスタは、電子供給層とキャップ
層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃度に対し
て２倍以上のドーピング濃度を有する高濃度の不純物ド
ーピング層を設けたものである。
【０００７】また、この発明にかかる高電子移動度電界
効果トランジスタは、電子供給層の最上層に不純物をプ
レーナドープした不純物プレーナドープ層を設けたもの
である。
効果トランジスタは、電子供給層の最上層に不純物をプ
レーナドープした不純物プレーナドープ層を設けたもの
である。
【０００８】
【作用】この発明のＨＥＭＴにおいては、電子供給層と
キャップ層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃
度に対して２倍以上のドーピング濃度を有する不純物を
ドーピングした不純物ドーピング層が設けられているの
で、ソース電極の接触抵抗を低減でき、また、キャップ
層から電子供給層へ抜けるトンネル電流が増加して、ソ
ース寄生抵抗（Ｒｓ）を大幅に下げることができる。
キャップ層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃
度に対して２倍以上のドーピング濃度を有する不純物を
ドーピングした不純物ドーピング層が設けられているの
で、ソース電極の接触抵抗を低減でき、また、キャップ
層から電子供給層へ抜けるトンネル電流が増加して、ソ
ース寄生抵抗（Ｒｓ）を大幅に下げることができる。
【０００９】また、この発明のＨＥＭＴにおいては、電
子供給層の最上面に不純物をプレーナドープして形成し
た不純物プレーナドープ層を設けたので、ソース電極の
接触抵抗を低減でき、また、キャップ層から電子供給層
へ抜けるトンネル電流が増加して、ソース寄生抵抗（Ｒ
ｓ）を大幅に下げることができる。
子供給層の最上面に不純物をプレーナドープして形成し
た不純物プレーナドープ層を設けたので、ソース電極の
接触抵抗を低減でき、また、キャップ層から電子供給層
へ抜けるトンネル電流が増加して、ソース寄生抵抗（Ｒ
ｓ）を大幅に下げることができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の一実施例によるＨＥＭＴの構
造を示す断面図である。図中、図３と同一符号は同一又
は相当する部分を示し、図において、１は半絶縁性半導
体基板、２はノンドープバッファ層２、３はチャンネル
層、４は電子供給層、５はキャップ層、９は電子供給層
４よりも高濃度に不純物をドーピングした不純物ドーピ
ング層であり、６，７，８はそれぞれソース電極，ドレ
イン電極，ゲート電極である。
する。図１は、この発明の一実施例によるＨＥＭＴの構
造を示す断面図である。図中、図３と同一符号は同一又
は相当する部分を示し、図において、１は半絶縁性半導
体基板、２はノンドープバッファ層２、３はチャンネル
層、４は電子供給層、５はキャップ層、９は電子供給層
４よりも高濃度に不純物をドーピングした不純物ドーピ
ング層であり、６，７，８はそれぞれソース電極，ドレ
イン電極，ゲート電極である。
【００１１】以下、上記ＨＥＭＴの製造工程について説
明する。先ず、ＧａＡｓからなる半絶縁性半導体基板１
上に、分子線エピタキシャル法によってノンドープＧａ
Ａｓバッファ層２を結晶成長し、同様に分子線エピタキ
シャル法によって、ＩｎＧａＡｓチャンネル層３，ｎ型
不純物であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ
電子供給層４を順次結晶成長させ、該ｎ＋ ＡｌＧａＡ
ｓ電子供給層４の成長工程の最終段階でｎ型不純物であ
るＳｉを高濃度にドーピングして不純物ドーピング層９
を形成する。次いで、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５を分
子線エピタキシャル法によって形成した後、ソース電極
６，ドレイン電極７，ゲート電極８をそれぞれｎ＋ Ｇ
ａＡｓキャップ層５上に形成して図１に示すＨＥＭＴが
完成する。
明する。先ず、ＧａＡｓからなる半絶縁性半導体基板１
上に、分子線エピタキシャル法によってノンドープＧａ
Ａｓバッファ層２を結晶成長し、同様に分子線エピタキ
シャル法によって、ＩｎＧａＡｓチャンネル層３，ｎ型
不純物であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ
電子供給層４を順次結晶成長させ、該ｎ＋ ＡｌＧａＡ
ｓ電子供給層４の成長工程の最終段階でｎ型不純物であ
るＳｉを高濃度にドーピングして不純物ドーピング層９
を形成する。次いで、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５を分
子線エピタキシャル法によって形成した後、ソース電極
６，ドレイン電極７，ゲート電極８をそれぞれｎ＋ Ｇ
ａＡｓキャップ層５上に形成して図１に示すＨＥＭＴが
完成する。
【００１２】ここで、不純物ドーピング層９は、不純物
のドーピング濃度がｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供給層４に
おける不純物ドーピング濃度（例えば、２×１０１８ｃ
ｍ −３ 程度）の２倍以上とするのがよく、層厚とし
ては１０〜５０オングストローム程度の薄層に形成する
のがよい。
のドーピング濃度がｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供給層４に
おける不純物ドーピング濃度（例えば、２×１０１８ｃ
ｍ −３ 程度）の２倍以上とするのがよく、層厚とし
ては１０〜５０オングストローム程度の薄層に形成する
のがよい。
【００１３】また、上記不純物ドーピング層９は、ｎ＋
ＡｌＧａＡｓ電子供給層４の結晶成長の終了時にｎ型
不純物であるＳｉ蒸発量を制御してＳｉを高濃度にドー
ピングして形成したが、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５の
結晶成長の開始時、或いは、ｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供
給層４とｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５との両層の結晶成
長過程を通じてｎ型不純物であるＳｉの蒸発量を制御し
てＳｉを高濃度にドーピングして形成してもよい。
ＡｌＧａＡｓ電子供給層４の結晶成長の終了時にｎ型
不純物であるＳｉ蒸発量を制御してＳｉを高濃度にドー
ピングして形成したが、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５の
結晶成長の開始時、或いは、ｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供
給層４とｎ＋ ＧａＡｓキャップ層５との両層の結晶成
長過程を通じてｎ型不純物であるＳｉの蒸発量を制御し
てＳｉを高濃度にドーピングして形成してもよい。
【００１４】このＨＥＭＴの動作は、前記説明した図３
に示した従来のＨＥＭＴの動作と同様であり、ゲート電
極８に印加する電圧によってゲートバイアスを制御して
、ゲート電極８の下のチャンネル層３中の２次元電子ガ
ス濃度を変化させることで電界効果トランジスタとして
動作する。
に示した従来のＨＥＭＴの動作と同様であり、ゲート電
極８に印加する電圧によってゲートバイアスを制御して
、ゲート電極８の下のチャンネル層３中の２次元電子ガ
ス濃度を変化させることで電界効果トランジスタとして
動作する。
【００１５】このような本実施例によるＨＥＭＴでは、
電子供給層４とキャップ層５との界面に電子供給層４中
にドーピングされたＳｉ濃度の２倍以上のドーピング濃
度を有するＳｉがドーピングされた不純物ドーピング層
９が形成されているので、ソース電極６の接触抵抗を低
減でき、また、キャップ層５から電子供給層４へ抜ける
トンネル電流が増加して、これにより、ソース寄生抵抗
（Ｒｓ）が大幅に低減される。
電子供給層４とキャップ層５との界面に電子供給層４中
にドーピングされたＳｉ濃度の２倍以上のドーピング濃
度を有するＳｉがドーピングされた不純物ドーピング層
９が形成されているので、ソース電極６の接触抵抗を低
減でき、また、キャップ層５から電子供給層４へ抜ける
トンネル電流が増加して、これにより、ソース寄生抵抗
（Ｒｓ）が大幅に低減される。
【００１６】次に、本発明の第２の実施例を図について
説明する。図２は、第２の実施例によるＨＥＭＴの構造
を示す断面図であり、図中、図１と同一符号は同一又は
相当する部分を示し、図において、１はＧａＡｓからな
る半絶縁性半導体基板、２はノンドープＧａＡｓバッフ
ァ層２、３はＩｎＧａＡｓチャンネル層、４はｎ型不純
物であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子
供給層、５はｎ＋ ＧａＡｓキャップ層、１０は電子供
給層４の最上層に不純物をプレーナドープして形成され
た不純物プレーナドープ層であり、６，７，８はソース
電極，ドレイン電極，ゲート電極である。
説明する。図２は、第２の実施例によるＨＥＭＴの構造
を示す断面図であり、図中、図１と同一符号は同一又は
相当する部分を示し、図において、１はＧａＡｓからな
る半絶縁性半導体基板、２はノンドープＧａＡｓバッフ
ァ層２、３はＩｎＧａＡｓチャンネル層、４はｎ型不純
物であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子
供給層、５はｎ＋ ＧａＡｓキャップ層、１０は電子供
給層４の最上層に不純物をプレーナドープして形成され
た不純物プレーナドープ層であり、６，７，８はソース
電極，ドレイン電極，ゲート電極である。
【００１７】以下、上記ＨＥＭＴの製造工程について説
明する。前記第１の実施例によるＨＥＭＴの製造工程と
同様に、先ず、ＧａＡｓからなる半絶縁性半導体基板１
上に、分子線エピタキシャル法によってノンドープＧａ
Ａｓバッファ層２を結晶成長し、分子線エピタキシャル
法によって、ＩｎＧａＡｓチャンネル層３，ｎ型不純物
であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供
給層４を順次結晶成長させる。次いで、不純物であるＳ
ｉをｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供給層４の最上層にプレー
ナドープし、１原子層厚のごく薄い不純物プレーナドー
プ層１０を形成する。次いで、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ
層５を分子線エピタキシャル法によって形成し、ソース
電極６，ドレイン電極７，ゲート電極８をそれぞれｎ＋
ＧａＡｓキャップ層５上に形成して図２に示すＨＥＭ
Ｔが完成する。
明する。前記第１の実施例によるＨＥＭＴの製造工程と
同様に、先ず、ＧａＡｓからなる半絶縁性半導体基板１
上に、分子線エピタキシャル法によってノンドープＧａ
Ａｓバッファ層２を結晶成長し、分子線エピタキシャル
法によって、ＩｎＧａＡｓチャンネル層３，ｎ型不純物
であるＳｉをドーピングしたｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供
給層４を順次結晶成長させる。次いで、不純物であるＳ
ｉをｎ＋ ＡｌＧａＡｓ電子供給層４の最上層にプレー
ナドープし、１原子層厚のごく薄い不純物プレーナドー
プ層１０を形成する。次いで、ｎ＋ ＧａＡｓキャップ
層５を分子線エピタキシャル法によって形成し、ソース
電極６，ドレイン電極７，ゲート電極８をそれぞれｎ＋
ＧａＡｓキャップ層５上に形成して図２に示すＨＥＭ
Ｔが完成する。
【００１８】このＨＥＭＴの動作は、前記第１の実施例
によるＨＥＭＴの動作と同様であり、ゲート電極８に印
加する電圧によってゲートハイアスを制御し、ゲート電
極８の下のチャンネル層３中の２次元電子ガス濃度を変
化させることにより、電界効果トランジスタとして動作
する。
によるＨＥＭＴの動作と同様であり、ゲート電極８に印
加する電圧によってゲートハイアスを制御し、ゲート電
極８の下のチャンネル層３中の２次元電子ガス濃度を変
化させることにより、電界効果トランジスタとして動作
する。
【００１９】このような本実施例によるＨＥＭＴでは、
電子供給層４の最上層に不純物であるＳｉをプレーナド
ープして形成した１原子層厚に相当する層厚の不純物プ
レーナドープ層が形成されているので、ソース電極６の
接触抵抗が低減でき、また、キャップ層から電子供給層
へ抜けるトンネル電流が増加して、これにより、ソース
寄生抵抗（Ｒｓ）を大幅に低減することができる。
電子供給層４の最上層に不純物であるＳｉをプレーナド
ープして形成した１原子層厚に相当する層厚の不純物プ
レーナドープ層が形成されているので、ソース電極６の
接触抵抗が低減でき、また、キャップ層から電子供給層
へ抜けるトンネル電流が増加して、これにより、ソース
寄生抵抗（Ｒｓ）を大幅に低減することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明にかかる高電子
移動度電界効果トランジスタによれば、電子供給層とキ
ャップ層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃度
に対して２倍以上のドーピング濃度を有する不純物ドー
ピング層を設けたので、ソース電極の接触抵抗を小さく
でき、また、キャップ層から電子供給層へのトンネル電
流が増加して、これによりソース寄生抵抗が大幅に減少
し、デバイス特性を改善できる効果がある。
移動度電界効果トランジスタによれば、電子供給層とキ
ャップ層との間に電子供給層の不純物のドーピング濃度
に対して２倍以上のドーピング濃度を有する不純物ドー
ピング層を設けたので、ソース電極の接触抵抗を小さく
でき、また、キャップ層から電子供給層へのトンネル電
流が増加して、これによりソース寄生抵抗が大幅に減少
し、デバイス特性を改善できる効果がある。
【００２１】また、この発明にかかる高電子移動度電界
効果トランジスタによれば、電子供給層の最上層に不純
物をプレーナドープして形成した不純物プレーナドープ
層を設けたので、ソース電極の接触抵抗を小さくでき、
また、キャップ層から電子供給層へのトンネル電流が増
加して、これにより、ソース寄生抵抗を大幅に減少し、
デバイス特性を改善できる効果がある。
効果トランジスタによれば、電子供給層の最上層に不純
物をプレーナドープして形成した不純物プレーナドープ
層を設けたので、ソース電極の接触抵抗を小さくでき、
また、キャップ層から電子供給層へのトンネル電流が増
加して、これにより、ソース寄生抵抗を大幅に減少し、
デバイス特性を改善できる効果がある。
【図１】この発明の第１の実施例によるＨＥＭＴを示す
断面図である。
断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例によるＨＥＭＴを示す
断面図である。
断面図である。
【図３】従来のＨＥＭＴを示す断面図である。
１ 半絶縁性半導体基板
２ ノンドープバッファ層
３ チャンネル層
４ 電子供給層
５ キャップ層
６ ソース電極
７ ドレイン電極
８ ゲート電極
１０ 不純物ドーピング層
１１ 不純物プレーナドープ層
Claims (2)
- 【請求項１】 チャンネル層上に、不純物がドーピン
グされた電子供給層と、該電子供給層上に形成されたキ
ャップ層とを備えた高電子移動度電界効果トランジスタ
において、上記電子供給層と上記キャップ層との間に、
上記電子供給層の２倍以上のドーピング濃度に不純物が
ドーピングされた不純物ドーピング層を形成したことを
特徴とする高電子移動度電界効果トランジスタ。 - 【請求項２】 チャンネル層上に、不純物がドーピン
グされた電子供給層と、該電子供給層上に形成されたキ
ャップ層とを備えた高電子移動度電界効果トランジスタ
において、上記電子供給層の最上層に不純物をプレーナ
ドープして形成された不純物プレーナドープ層を形成し
たことを特徴とする高電子移動度電界効果トランジスタ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14145291A JPH04340234A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高電子移動度電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14145291A JPH04340234A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高電子移動度電界効果トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340234A true JPH04340234A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=15292243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14145291A Pending JPH04340234A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高電子移動度電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340234A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01265573A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0327537A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Sharp Corp | 変調ドープ型電界効果トランジスタ |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP14145291A patent/JPH04340234A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01265573A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0327537A (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-05 | Sharp Corp | 変調ドープ型電界効果トランジスタ |
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