JPH05326562A - 化合物半導体装置 - Google Patents
化合物半導体装置Info
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- JPH05326562A JPH05326562A JP12375692A JP12375692A JPH05326562A JP H05326562 A JPH05326562 A JP H05326562A JP 12375692 A JP12375692 A JP 12375692A JP 12375692 A JP12375692 A JP 12375692A JP H05326562 A JPH05326562 A JP H05326562A
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- compound semiconductor
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- crystal growth
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- Pending
Links
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- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 17
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ｎ型オーミック電極成分が化合物半導体上部
付近で横方向に不規則に拡散することによる問題点を解
決した化合物半導体を提供する。 【構成】 基板上１１にＩｎＡｌＡｓもしくはＩｎＧａ
Ａｓの結晶成長層１３，１４，１５を形成し、この結晶
成長層上にＩｎＰのコンタクト層１６を形成し、このコ
ンタクト層にｎ型オーミック接合を形成する金属電極１
７を設ける。なお、コンタクト層の一部が除去されて前
記結晶成長層上にショットキー接合を形成するゲート電
極１８が設けられていることが望ましい。 【効果】 ＩｎＡｌＡｓ若しくはＩｎＧａＡｓの結晶成
長層の上に、ＩｎＰのコンタクト層を形成するので、電
極における低接触抵抗を保ちながら、オーミック電極材
料が化合物半導体上部で横方向に拡散することを防ぎ、
化合物半導体装置の性能を向上させることができる。
付近で横方向に不規則に拡散することによる問題点を解
決した化合物半導体を提供する。 【構成】 基板上１１にＩｎＡｌＡｓもしくはＩｎＧａ
Ａｓの結晶成長層１３，１４，１５を形成し、この結晶
成長層上にＩｎＰのコンタクト層１６を形成し、このコ
ンタクト層にｎ型オーミック接合を形成する金属電極１
７を設ける。なお、コンタクト層の一部が除去されて前
記結晶成長層上にショットキー接合を形成するゲート電
極１８が設けられていることが望ましい。 【効果】 ＩｎＡｌＡｓ若しくはＩｎＧａＡｓの結晶成
長層の上に、ＩｎＰのコンタクト層を形成するので、電
極における低接触抵抗を保ちながら、オーミック電極材
料が化合物半導体上部で横方向に拡散することを防ぎ、
化合物半導体装置の性能を向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ｎ型オーミック接合を
有する化合物半導体装置に関し、例えば、ショットキー
ゲート型電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）に使用
される。
有する化合物半導体装置に関し、例えば、ショットキー
ゲート型電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）に使用
される。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては、例えば、エピタキ
シャル成長されたＩｎＡｌＡｓ層若しくはＩｎＧａＡｓ
層を有する化合物半導体上への低抵抗接触なｎ型オーミ
ック接合を得るためのコンタクト層としては、ＩｎＧａ
Ａｓのエピタキシャル層が用いられてきた。その詳細
は、Ｓolid-state Ｅlectronic,Ｖol.30 ，Ｎo.12，p
p.1345-1349、1987、及びＥlectronics Ｌetters，Ｖo
l.20 ，Ｎo.11,pp.446-447，1984等に記載されている。
シャル成長されたＩｎＡｌＡｓ層若しくはＩｎＧａＡｓ
層を有する化合物半導体上への低抵抗接触なｎ型オーミ
ック接合を得るためのコンタクト層としては、ＩｎＧａ
Ａｓのエピタキシャル層が用いられてきた。その詳細
は、Ｓolid-state Ｅlectronic,Ｖol.30 ，Ｎo.12，p
p.1345-1349、1987、及びＥlectronics Ｌetters，Ｖo
l.20 ，Ｎo.11,pp.446-447，1984等に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＩｎＡｌＡｓ
層若しくはＩｎＧａＡｓ層を例えばチャネル層として有
するＭＥＳＦＥＴのｎ型オーミック接合を得るためのコ
ンタクト層として、ＩｎＧａＡｓまたはＩｎＡｌＡｓの
エピタキシャル層を用いた場合、合金化プロセスの後に
おいて、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉなどのｎ型オーミック電
極成分が化合物半導体上部付近で横方向に不規則に拡散
し、短ゲート長のＭＥＳＦＥＴ等を形成した場合には、
ゲート電極とソース・ドレイン電極が短絡してしまうと
いうような問題があった。また、横方向への拡散を押さ
えようとすると、オーミック電極とコンタクト層の接触
抵抗が高くなるという問題があった。
層若しくはＩｎＧａＡｓ層を例えばチャネル層として有
するＭＥＳＦＥＴのｎ型オーミック接合を得るためのコ
ンタクト層として、ＩｎＧａＡｓまたはＩｎＡｌＡｓの
エピタキシャル層を用いた場合、合金化プロセスの後に
おいて、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉなどのｎ型オーミック電
極成分が化合物半導体上部付近で横方向に不規則に拡散
し、短ゲート長のＭＥＳＦＥＴ等を形成した場合には、
ゲート電極とソース・ドレイン電極が短絡してしまうと
いうような問題があった。また、横方向への拡散を押さ
えようとすると、オーミック電極とコンタクト層の接触
抵抗が高くなるという問題があった。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点を解決した化
合物半導体装置を提供することを目的とする。
合物半導体装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上にＩｎ
ＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｓの結晶成長層を形成し、
この結晶成長層上にＩｎＰのコンタクト層を形成し、こ
のコンタクト層にｎ型オーミック接合を形成する金属電
極を設けたことを特徴とする。
ＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｓの結晶成長層を形成し、
この結晶成長層上にＩｎＰのコンタクト層を形成し、こ
のコンタクト層にｎ型オーミック接合を形成する金属電
極を設けたことを特徴とする。
【０００６】なお、コンタクト層の一部が除去されて結
晶成長層上にショットキー接合を形成するゲート電極が
設けられていることが望ましい。
晶成長層上にショットキー接合を形成するゲート電極が
設けられていることが望ましい。
【０００７】
【作用】上記の構成によれば、ＩｎＡｌＡｓ若しくはＩ
ｎＧａＡｓの結晶成長層の上に、ＩｎＰのコンタクト層
を形成するので、電極における低い接触抵抗を保持しな
がら、オーミック電極材料が化合物半導体上部で横方向
に拡散することを防ぐことが可能となる。
ｎＧａＡｓの結晶成長層の上に、ＩｎＰのコンタクト層
を形成するので、電極における低い接触抵抗を保持しな
がら、オーミック電極材料が化合物半導体上部で横方向
に拡散することを防ぐことが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明に係る実施
例を説明する。なお、図面の説明において同一要素には
同一符号を付し、重複する説明を省略する。
例を説明する。なお、図面の説明において同一要素には
同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】図１は、本発明の実施例である変調ドープ
構造のＭＥＳＦＥＴの断面図である。図に示すように，
ＩｎＰを用いた半絶縁性の半導体基板１１上には，アン
ドープＩｎＰをエピタキシャル結晶成長したバッファ層
１２が形成され、このバッファ層１２にはアンドープＩ
ｎＧａＡｓがエピタキシャル成長したチャネル層１３、
アンドープＩｎＡｌＡｓがエピタキシャル成長したスペ
ーサ層１４、ｎ型ドーパントを添加したＩｎＡｌＡｓの
ドーピング層１５が形成され、この上にｎ型ドーパント
を添加したＩｎＰのコンタクト層１６が順次形成されて
いる。さらにこのコンタクト層１６の上には一対のオー
ミック電極１７がｎ型オーミック接合して形成され、か
つ、この一対のオーミック電極１７の間でコンタクト層
１６とド−ピング層１５の上部がエッチングで除去さ
れ、ここにショットキー接合を形成するゲート電極１８
が形成されることにより、リセス構造のＭＥＳＦＥＴが
構成されている。
構造のＭＥＳＦＥＴの断面図である。図に示すように，
ＩｎＰを用いた半絶縁性の半導体基板１１上には，アン
ドープＩｎＰをエピタキシャル結晶成長したバッファ層
１２が形成され、このバッファ層１２にはアンドープＩ
ｎＧａＡｓがエピタキシャル成長したチャネル層１３、
アンドープＩｎＡｌＡｓがエピタキシャル成長したスペ
ーサ層１４、ｎ型ドーパントを添加したＩｎＡｌＡｓの
ドーピング層１５が形成され、この上にｎ型ドーパント
を添加したＩｎＰのコンタクト層１６が順次形成されて
いる。さらにこのコンタクト層１６の上には一対のオー
ミック電極１７がｎ型オーミック接合して形成され、か
つ、この一対のオーミック電極１７の間でコンタクト層
１６とド−ピング層１５の上部がエッチングで除去さ
れ、ここにショットキー接合を形成するゲート電極１８
が形成されることにより、リセス構造のＭＥＳＦＥＴが
構成されている。
【００１０】このオーミック電極１７の材料としてはＡ
ｕＧｅ（Ｇｅの含有率は１２ｗ％）とＮｉを用いてお
り、４５０℃の温度で６０秒間の加熱をして合金化を行
っている。
ｕＧｅ（Ｇｅの含有率は１２ｗ％）とＮｉを用いてお
り、４５０℃の温度で６０秒間の加熱をして合金化を行
っている。
【００１１】ここで、本発明の実施例におけるｎ型オー
ミック接合の特性と電極材料の横方向への拡散の程度を
従来例と比較するために、従来例としてＩｎＧａＡｓが
コンタクト層１６として用いられたＭＥＳＦＥＴを試作
した。図２は、従来例のＦＥＴの断面図である。図に示
すように、従来はｎ+ 型ＩｎＧａＡｓがコンタクト層１
９に用いられていた。なお、ｎ型オーミック電極材料と
合金化の条件は本発明の実施例と同一のものとした。
ミック接合の特性と電極材料の横方向への拡散の程度を
従来例と比較するために、従来例としてＩｎＧａＡｓが
コンタクト層１６として用いられたＭＥＳＦＥＴを試作
した。図２は、従来例のＦＥＴの断面図である。図に示
すように、従来はｎ+ 型ＩｎＧａＡｓがコンタクト層１
９に用いられていた。なお、ｎ型オーミック電極材料と
合金化の条件は本発明の実施例と同一のものとした。
【００１２】図３にＭＥＳＦＥＴにおけるオーミック電
極材料の化合物半導体上部における横方向への拡散の状
況を示す。図３（ａ）は本発明の実施例について、図３
（ｂ）は従来例について示している。
極材料の化合物半導体上部における横方向への拡散の状
況を示す。図３（ａ）は本発明の実施例について、図３
（ｂ）は従来例について示している。
【００１３】以上のようにして作製したＭＥＳＦＥＴに
おいて、コンタクト層とｎ型オーミック電極１７との間
の接触抵抗は、本発明の実施例及び従来例ともに０．１
〜０．２Ωmmと低い値が得られたが、従来構造のｎ型オ
ーミック電極１７では、電極材料の横方向への拡散２０
が生じたため、ゲート電極１８とオーミック電極１７が
短絡し、ＭＥＳＦＥＴとして正常に動作しないものが少
なからずあった。一方、本発明の実施例では電極材料の
横方向への拡散が生じずほぼ全てのＭＥＳＦＥＴが正常
に動作した。
おいて、コンタクト層とｎ型オーミック電極１７との間
の接触抵抗は、本発明の実施例及び従来例ともに０．１
〜０．２Ωmmと低い値が得られたが、従来構造のｎ型オ
ーミック電極１７では、電極材料の横方向への拡散２０
が生じたため、ゲート電極１８とオーミック電極１７が
短絡し、ＭＥＳＦＥＴとして正常に動作しないものが少
なからずあった。一方、本発明の実施例では電極材料の
横方向への拡散が生じずほぼ全てのＭＥＳＦＥＴが正常
に動作した。
【００１４】従って、本発明によれば、オーミック電極
材料が化合物半導体上部で横方向に拡散することを防
ぎ、かつ電極における接触抵抗を低減するとともに、化
合物半導体装置の性能を向上させることができる。
材料が化合物半導体上部で横方向に拡散することを防
ぎ、かつ電極における接触抵抗を低減するとともに、化
合物半導体装置の性能を向上させることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明は、
ＩｎＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｓの結晶成長層の上
に、ＩｎＰのコンタクト層を形成するので、従来のもの
には存在していたオーミック電極材料成分の化合物半導
体上部での横方向への拡散が抑制される。このため、短
い電極間距離が要求されるような化合物半導体のＭＥＳ
ＦＥＴ等に利用すると効果的である
ＩｎＡｌＡｓもしくはＩｎＧａＡｓの結晶成長層の上
に、ＩｎＰのコンタクト層を形成するので、従来のもの
には存在していたオーミック電極材料成分の化合物半導
体上部での横方向への拡散が抑制される。このため、短
い電極間距離が要求されるような化合物半導体のＭＥＳ
ＦＥＴ等に利用すると効果的である
【図１】本発明の実施例である変調ドープ構造のＦＥＴ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】従来例のＦＥＴの断面図である。
【図３】本発明の実施例及び従来例のＦＥＴにおけるオ
ーミック電極材料の化合物半導体上部における横方向へ
の拡散の状況を示す図である。
ーミック電極材料の化合物半導体上部における横方向へ
の拡散の状況を示す図である。
１１…基板、１６、１９…コンタクト層、１７…オーミ
ック電極、１８…ゲート電極、２０…電極材料の横方向
への拡散したもの。
ック電極、１８…ゲート電極、２０…電極材料の横方向
への拡散したもの。
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にＩｎＡｌＡｓもしくはＩｎＧａ
Ａｓの結晶成長層を形成し、この結晶成長層上にＩｎＰ
のコンタクト層を形成し、このコンタクト層にｎ型オー
ミック接合を形成する金属電極を設けたことを特徴とす
る化合物半導体装置。 - 【請求項２】 前記コンタクト層の一部が除去されて前
記結晶成長層上にショットキー接合を形成するゲート電
極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の
化合物半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12375692A JPH05326562A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 化合物半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12375692A JPH05326562A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 化合物半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05326562A true JPH05326562A (ja) | 1993-12-10 |
Family
ID=14868527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12375692A Pending JPH05326562A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 化合物半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05326562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6320210B1 (en) | 1998-05-28 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Hetero-junction field effect transistor |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12375692A patent/JPH05326562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6320210B1 (en) | 1998-05-28 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Hetero-junction field effect transistor |
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