JPH06283554A - 化合物半導体エピタキシャルウェハ - Google Patents
化合物半導体エピタキシャルウェハInfo
- Publication number
- JPH06283554A JPH06283554A JP7147593A JP7147593A JPH06283554A JP H06283554 A JPH06283554 A JP H06283554A JP 7147593 A JP7147593 A JP 7147593A JP 7147593 A JP7147593 A JP 7147593A JP H06283554 A JPH06283554 A JP H06283554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- carrier
- undoped
- delta doping
- epitaxial wafer
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 16
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N trimethylindium Chemical compound C[In](C)C IBEFSUTVZWZJEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N disilane Chemical compound [SiH3][SiH3] PZPGRFITIJYNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 6
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical group [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】キャリア走行層中に溜まる電子濃度をその移動
度の大幅な低下なしに大幅に向上させる。 【構成】半絶縁性ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａ
Ａｓバッファ層１２を設ける。その上に、シュードモフ
ィック接合を得るために臨界膜厚以下に制御されたアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を設ける。その
上にキャリア供給層が設けられている。このキャリア供
給層の構造は、アンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、そ
の上に形成されたデルタドーピング層１５と、その上に
形成されたアンドープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成
る。デルタドーピング層１５内にはドーパント元素であ
るＳｉ以外にＩｎが含まれている。
度の大幅な低下なしに大幅に向上させる。 【構成】半絶縁性ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａ
Ａｓバッファ層１２を設ける。その上に、シュードモフ
ィック接合を得るために臨界膜厚以下に制御されたアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を設ける。その
上にキャリア供給層が設けられている。このキャリア供
給層の構造は、アンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、そ
の上に形成されたデルタドーピング層１５と、その上に
形成されたアンドープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成
る。デルタドーピング層１５内にはドーパント元素であ
るＳｉ以外にＩｎが含まれている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハに
係り、特にＨＥＭＴの特性改善のための素子構造に関す
る。
ＭＴ構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハに
係り、特にＨＥＭＴの特性改善のための素子構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】シュードモフィックＨＥＭＴ（Pseudo m
orphic 電子移動度トランジスタ）と呼ばれるＨＥＭＴ
が知られている。シュードモフィックは、ＧａＡｓとＩ
ｎＧａＡｓというように、格子定数の異なる２種類の半
導体が、その界面において面内の格子定数が整合するよ
うに歪んで接合した状態に対して使用される語である。
成長膜厚が臨界膜厚より薄い場合、格子定数が異なって
いても格子が歪むことによって、界面に転位が生じない
接合が得られる。格子が歪んで界面で格子欠陥が生じな
いような状態をシュードモフィック状態と呼ぶ。
orphic 電子移動度トランジスタ）と呼ばれるＨＥＭＴ
が知られている。シュードモフィックは、ＧａＡｓとＩ
ｎＧａＡｓというように、格子定数の異なる２種類の半
導体が、その界面において面内の格子定数が整合するよ
うに歪んで接合した状態に対して使用される語である。
成長膜厚が臨界膜厚より薄い場合、格子定数が異なって
いても格子が歪むことによって、界面に転位が生じない
接合が得られる。格子が歪んで界面で格子欠陥が生じな
いような状態をシュードモフィック状態と呼ぶ。
【０００３】この様なシュードモフィックＨＥＭＴ構造
の化合物半導体エピタキシャルウェハの基本構造は、図
２のようになっている。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に
膜厚０．５〜１．０μｍのアンドープＧａＡｓバッファ
層２２を設け、その上にシュードモフィック状態でアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層２３を設け、さらに
その上に膜厚０〜２ｎｍのアンドープＡｌＧａＡｓスペ
ーサ層２４を介して、膜厚３０〜５０ｎｍのｎ型ＡｌＧ
ａＡｓキャリア供給層２５を設けている。
の化合物半導体エピタキシャルウェハの基本構造は、図
２のようになっている。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に
膜厚０．５〜１．０μｍのアンドープＧａＡｓバッファ
層２２を設け、その上にシュードモフィック状態でアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層２３を設け、さらに
その上に膜厚０〜２ｎｍのアンドープＡｌＧａＡｓスペ
ーサ層２４を介して、膜厚３０〜５０ｎｍのｎ型ＡｌＧ
ａＡｓキャリア供給層２５を設けている。
【０００４】２次元電子ガスは、アンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層２３中に溜まる。このキャリア走行層
２３に溜まる電子の濃度とその移動度によって、ＨＥＭ
Ｔデバイスの増幅率や、雑音特性といった主要な性能が
大きく変わる。一般的には、電子の濃度が高く、その移
動度が高い程性能は向上する。
ｓキャリア走行層２３中に溜まる。このキャリア走行層
２３に溜まる電子の濃度とその移動度によって、ＨＥＭ
Ｔデバイスの増幅率や、雑音特性といった主要な性能が
大きく変わる。一般的には、電子の濃度が高く、その移
動度が高い程性能は向上する。
【０００５】キャリア走行層に溜まる電子の濃度を高め
る手法の１つとして、最近デルタドーピング法と呼ばれ
る手法が検討されている（下記文献１、２）。
る手法の１つとして、最近デルタドーピング法と呼ばれ
る手法が検討されている（下記文献１、２）。
【０００６】 文献１：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 3
0,No.6,June,1991,pp.1158-1163 文献２：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 7
2,No.1,July,1992,pp.276-278 この場合の基本構造は図３に示すようになっている。図
２と異なる点はキャリア供給層の構造である。つまり図
２ではキャリア発生源となるドーパント原子がキャリア
供給層の全般に分布しているのに対し、図３のデルタド
ーピング法によるものでは、ドーパント原子はキャリア
供給層の一部のデルタドーピング層３５にのみ極高濃度
で分布している。
0,No.6,June,1991,pp.1158-1163 文献２：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 7
2,No.1,July,1992,pp.276-278 この場合の基本構造は図３に示すようになっている。図
２と異なる点はキャリア供給層の構造である。つまり図
２ではキャリア発生源となるドーパント原子がキャリア
供給層の全般に分布しているのに対し、図３のデルタド
ーピング法によるものでは、ドーパント原子はキャリア
供給層の一部のデルタドーピング層３５にのみ極高濃度
で分布している。
【０００７】図３の構造では、キャリア供給層３４、３
５、３６内でのドーパント原子を含むデルタドーピング
層３５の位置の最適化や、デルタドーピング層３５の形
成方法の最適化によって、図２の構造に較べキャリア走
行内に留まる電子の濃度をその移動度の大幅な低下なし
にいくらか高めることができる。
５、３６内でのドーパント原子を含むデルタドーピング
層３５の位置の最適化や、デルタドーピング層３５の形
成方法の最適化によって、図２の構造に較べキャリア走
行内に留まる電子の濃度をその移動度の大幅な低下なし
にいくらか高めることができる。
【０００８】従来、このデルタドーピング層の形成はア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層の成長の途中、この成長の原
料となる各元素の供給を一時中断し、適当な雰囲気中で
ドーパント原子であるＳｉ元素のみを供給し、その後、
Ｓｉ元素の供給をスットプし、一定時間後に再度アンド
ープのＡｌＧａＡｓ層を成長させるという方法で行って
いた。
ンドープのＡｌＧａＡｓ層の成長の途中、この成長の原
料となる各元素の供給を一時中断し、適当な雰囲気中で
ドーパント原子であるＳｉ元素のみを供給し、その後、
Ｓｉ元素の供給をスットプし、一定時間後に再度アンド
ープのＡｌＧａＡｓ層を成長させるという方法で行って
いた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＨＥＭＴデバイスの増
幅率や雑音特性といった主要な性能は、先に述べたよう
にキャリア走行層中に溜まる電子の濃度とその移動度に
大きく支配されるため、性能向上のためには移動度の低
下なしに電子濃度をできる限り高めることが重要な課題
となっている。ところが、従来の方法では、２次元電子
ガスの濃度を増加させることはできても、逆に電子移動
度が低下してしまい、ＨＥＭＴとして使用できるものは
得られていない。
幅率や雑音特性といった主要な性能は、先に述べたよう
にキャリア走行層中に溜まる電子の濃度とその移動度に
大きく支配されるため、性能向上のためには移動度の低
下なしに電子濃度をできる限り高めることが重要な課題
となっている。ところが、従来の方法では、２次元電子
ガスの濃度を増加させることはできても、逆に電子移動
度が低下してしまい、ＨＥＭＴとして使用できるものは
得られていない。
【００１０】本発明の目標値は、常温（３００Ｋ）で次
の通りである。
の通りである。
【００１１】 ２次電子ガス・・・１．９×１０ｃｍ以上 電子移動度 ・・・ ５×１０ ｃｍ／Ｖ・S 以上 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消して、
シュードモフィックＨＥＭＴ構造の特性を大幅に向上さ
せることが可能な化合物半導体エピタキシャルウェハを
提供することにある。
シュードモフィックＨＥＭＴ構造の特性を大幅に向上さ
せることが可能な化合物半導体エピタキシャルウェハを
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体エ
ピタキシャルウェハは、ＧａＡｓ基板上に、アンドープ
のＩｎＧａＡｓキャリア走行層を設け、その上にキャリ
ア供給層が設けられているシュードモフィックＨＥＭＴ
構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハにおい
て、キャリア供給層の構造をアンドープのＡｌＧａＡｓ
層内に形成されたデルタドーピング層から成るデルタド
ーピング構造とし、デルタドーピング層にドーパントで
あるＳｉ原子と共にＩｎ（インジウム）原子を供給した
ものである。
ピタキシャルウェハは、ＧａＡｓ基板上に、アンドープ
のＩｎＧａＡｓキャリア走行層を設け、その上にキャリ
ア供給層が設けられているシュードモフィックＨＥＭＴ
構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハにおい
て、キャリア供給層の構造をアンドープのＡｌＧａＡｓ
層内に形成されたデルタドーピング層から成るデルタド
ーピング構造とし、デルタドーピング層にドーパントで
あるＳｉ原子と共にＩｎ（インジウム）原子を供給した
ものである。
【００１３】ここで、特にウェハの常温での２次元電子
ガス濃度が１．９×１０ｃｍ以上、電子移動度が５００
０ｃｍ／Ｖ・S 以上であることが好ましい。
ガス濃度が１．９×１０ｃｍ以上、電子移動度が５００
０ｃｍ／Ｖ・S 以上であることが好ましい。
【００１４】
【作用】デルタドーピング層にドーパントであるＳｉ原
子と共にＩｎ原子を供給することによって、ＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層に溜まる電子濃度を、その移動度を大
幅に低下させることなく、向上することができるように
なる。
子と共にＩｎ原子を供給することによって、ＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層に溜まる電子濃度を、その移動度を大
幅に低下させることなく、向上することができるように
なる。
【００１５】デルタドーピング層の形成は、通常III 族
元素の供給を止め（したがって層の成長は止ってい
る）、Ｓｉ原子を十分供給して行う。このためＳｉの濃
度はその条件での飽和濃度であり、層の厚さは１〜２原
子層程度と考えられる。本発明はIII 族元素であるＩｎ
原子を供給しているが、その濃度、層の厚さはＳｉ原子
の供給の場合と同程度と考えられる。
元素の供給を止め（したがって層の成長は止ってい
る）、Ｓｉ原子を十分供給して行う。このためＳｉの濃
度はその条件での飽和濃度であり、層の厚さは１〜２原
子層程度と考えられる。本発明はIII 族元素であるＩｎ
原子を供給しているが、その濃度、層の厚さはＳｉ原子
の供給の場合と同程度と考えられる。
【００１６】デルタドーピング層にＳｉ原子とＩｎ原子
を同時に供給する方法については製造方法や製造条件の
違いによって各種の方法が考えられる。
を同時に供給する方法については製造方法や製造条件の
違いによって各種の方法が考えられる。
【００１７】例えばＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキ
シー）法では、アルシン（ＡｓＨ）ガス雰囲気中で、ジ
シラン（ＳｉＨ）とトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を
導入することによってデルタドーピング層を形成するこ
とができる。しかし、そのときのアルシンガス雰囲気中
のＡｓ分圧比、基板温度、原料ガス（ＳｉＨとＴＭＩ）
の流量、原料ガスを導入する時間やその方法等、各種の
方法や条件は限定されない。
シー）法では、アルシン（ＡｓＨ）ガス雰囲気中で、ジ
シラン（ＳｉＨ）とトリメチルインジウム（ＴＭＩ）を
導入することによってデルタドーピング層を形成するこ
とができる。しかし、そのときのアルシンガス雰囲気中
のＡｓ分圧比、基板温度、原料ガス（ＳｉＨとＴＭＩ）
の流量、原料ガスを導入する時間やその方法等、各種の
方法や条件は限定されない。
【００１８】このデルタドーピング層は、上記のような
成長条件では、ＩｎとＳｉとＡｓの３元素からなる混在
層が１原子から数原子の厚さで成長する。
成長条件では、ＩｎとＳｉとＡｓの３元素からなる混在
層が１原子から数原子の厚さで成長する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の化合物半導体エピタキシャル
ウェハをｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系
シュードモフィックＨＥＭＴ構造に適用した実施例につ
いて説明する。
ウェハをｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系
シュードモフィックＨＥＭＴ構造に適用した実施例につ
いて説明する。
【００２０】図１に本実施例のシュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造のエピタキシャルウェハ構造を示す。半絶縁性
ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設ける。その上に、シュードモフィック接合を得る
ために臨界膜厚以下に制御されたアンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層１３を設ける。その上にキャリア供給
層が設けられている。このキャリア供給層の構造は、ア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、その上に形成された
デルタドーピング層１５と、その上に形成されたアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成る。デルタドーピン
グ層１５内にはドーパント原素であるＳｉ以外にＩｎ原
素が含まれている。
ＭＴ構造のエピタキシャルウェハ構造を示す。半絶縁性
ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設ける。その上に、シュードモフィック接合を得る
ために臨界膜厚以下に制御されたアンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層１３を設ける。その上にキャリア供給
層が設けられている。このキャリア供給層の構造は、ア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、その上に形成された
デルタドーピング層１５と、その上に形成されたアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成る。デルタドーピン
グ層１５内にはドーパント原素であるＳｉ以外にＩｎ原
素が含まれている。
【００２１】本実施例では上記のようなエピタキシャル
成長させる手段として、原子レベルで微細な成長制御の
可能なＭＯＶＰＥ法を採用した。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１１上に０．５μｍのアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設け、その上にシュードモフィック状態でアンドー
プＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を１３ｎｍの厚さ形
成した。
成長させる手段として、原子レベルで微細な成長制御の
可能なＭＯＶＰＥ法を採用した。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１１上に０．５μｍのアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設け、その上にシュードモフィック状態でアンドー
プＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を１３ｎｍの厚さ形
成した。
【００２２】このキャリア走行層１３のＩｎ組成は０．
１８とした。その上に膜厚１０ｎｍのアンドープＡｌＧ
ａＡｓ層１４を設けたところで、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給
を一時停止し、アルシンガス（ＡｓＨ）雰囲気中でジシ
ラン（ＳｉＨ）とＴＭＩの供給を３０秒間行い、デルタ
ドーピング層１５の形成を行った。その後、ジシランと
ＴＭＩの供給を停止し、１５秒経過後、再びＴＭＡとＴ
ＭＧの供給を再開し、アンドープのＡｌＧａＡｓ層１６
の形成を行った。膜厚は２５ｎｍである。尚、１４、１
６のアンドープＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成比は共に０．
３であり、同一の成長条件である。また、全ての層の成
長中、基板温度は６５０℃一定に保った。
１８とした。その上に膜厚１０ｎｍのアンドープＡｌＧ
ａＡｓ層１４を設けたところで、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給
を一時停止し、アルシンガス（ＡｓＨ）雰囲気中でジシ
ラン（ＳｉＨ）とＴＭＩの供給を３０秒間行い、デルタ
ドーピング層１５の形成を行った。その後、ジシランと
ＴＭＩの供給を停止し、１５秒経過後、再びＴＭＡとＴ
ＭＧの供給を再開し、アンドープのＡｌＧａＡｓ層１６
の形成を行った。膜厚は２５ｎｍである。尚、１４、１
６のアンドープＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成比は共に０．
３であり、同一の成長条件である。また、全ての層の成
長中、基板温度は６５０℃一定に保った。
【００２３】評価は、上記のように作成したエピタキシ
ャルウェハと、上記と同一条件でデルタドーピング層１
５の形成時、ジシラン（ＳｉＨ）のみを供給し、ＴＭＩ
の供給を行わなかったエピタキシャルウェハ（デルタド
ーピングにＩｎを含まないエピタキシャルウェハ）を常
温（３００Ｋ）と７７Ｋにてホール測定法により電子移
動度とシートキャリア濃度を測定して行った。その結果
を表１に示す。
ャルウェハと、上記と同一条件でデルタドーピング層１
５の形成時、ジシラン（ＳｉＨ）のみを供給し、ＴＭＩ
の供給を行わなかったエピタキシャルウェハ（デルタド
ーピングにＩｎを含まないエピタキシャルウェハ）を常
温（３００Ｋ）と７７Ｋにてホール測定法により電子移
動度とシートキャリア濃度を測定して行った。その結果
を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１によれば、本実施例のデルタドーピン
グ層にＩｎを含むウェハの電子濃度は、デルタドーピン
グ層にＩｎを含まない従来例のウェハに較べ、常温と７
７Ｋの両方の測定において、移動度の大幅な低下なし
に、約２０％増加していることがわかる。
グ層にＩｎを含むウェハの電子濃度は、デルタドーピン
グ層にＩｎを含まない従来例のウェハに較べ、常温と７
７Ｋの両方の測定において、移動度の大幅な低下なし
に、約２０％増加していることがわかる。
【００２６】また、本実施例のエピタキシャルウェハで
は、成長条件を意図的に変更しないかぎり、特性のバラ
ツキは極めて小さく、上記特性差は明らかに有意差があ
ると考えられる。
は、成長条件を意図的に変更しないかぎり、特性のバラ
ツキは極めて小さく、上記特性差は明らかに有意差があ
ると考えられる。
【００２７】デルタドーピング層にＩｎを導入すること
による上記特性向上の原因は、未だ明らかではないが、
Ｉｎ導入によりＡｌＧａＡｓ中へのＳｉの固溶度が向上
したためではないかと推定される。
による上記特性向上の原因は、未だ明らかではないが、
Ｉｎ導入によりＡｌＧａＡｓ中へのＳｉの固溶度が向上
したためではないかと推定される。
【００２８】なお、上記実施例では、実用のＨＥＭＴデ
バイスを意識した最適条件に近い条件でエピタキシャル
成長を行ったときの特性比較である。しかし、デルタド
ーピング層のドーピング濃度は、デルタドーピング層成
長時のＡＨ雰囲気中のＡ分圧、基板温度、ジシランやＴ
ＭＩの流量と、その流している時間や方法等によって大
きく変えることができる。このときのホール測定法によ
る電子濃度とシートキャリア濃度の測定結果において
も、デルタドーピング層にＩｎを導入した本実施例のエ
ピタキシャルウェハの方が、デルタドーピング層にＩｎ
を含まない同一条件での従来例のエピタキシャルウェハ
に較べ、明らかにシートキャリア濃度は高くなっている
ことが認められた。
バイスを意識した最適条件に近い条件でエピタキシャル
成長を行ったときの特性比較である。しかし、デルタド
ーピング層のドーピング濃度は、デルタドーピング層成
長時のＡＨ雰囲気中のＡ分圧、基板温度、ジシランやＴ
ＭＩの流量と、その流している時間や方法等によって大
きく変えることができる。このときのホール測定法によ
る電子濃度とシートキャリア濃度の測定結果において
も、デルタドーピング層にＩｎを導入した本実施例のエ
ピタキシャルウェハの方が、デルタドーピング層にＩｎ
を含まない同一条件での従来例のエピタキシャルウェハ
に較べ、明らかにシートキャリア濃度は高くなっている
ことが認められた。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、デルタドーピング層内
にドーパント原素であるＳｉ以外にＩｎ原素を含ませる
ようにしたので、次のような優れた効果がある。
にドーパント原素であるＳｉ以外にＩｎ原素を含ませる
ようにしたので、次のような優れた効果がある。
【００３０】（１） キャリア走行層中に溜まる電子濃
度をその移動度の大幅な低下なしに大幅に向上すること
ができる。
度をその移動度の大幅な低下なしに大幅に向上すること
ができる。
【００３１】（２） デルタドーピング層の特性の再現
性が向上し、性能の安定したＨＥＭＴデバイスが得られ
る。
性が向上し、性能の安定したＨＥＭＴデバイスが得られ
る。
【図１】本発明の一実施例を示すシュードモフィックＨ
ＥＭＴ構造のエピタキシャルウェハの断面構造図。
ＥＭＴ構造のエピタキシャルウェハの断面構造図。
【図２】従来のシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピ
タキシャルウェハの基本的な断面構成図。
タキシャルウェハの基本的な断面構成図。
【図３】従来のキャリア供給層にデルタドーピング手法
を用いたシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピタキシ
ャルウェハの基本的な断面構造図。
を用いたシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピタキシ
ャルウェハの基本的な断面構造図。
１１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 １２ アンドープＧａＡｓバッファ層 １３ アンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層 １４ アンドープＡｌＧａＡｓキャリア供給層 １５ デルタドーピング層 １６ アンドープＡｌＧａＡｓキャリア供給層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 化合物半導体エピタキシャルウェハ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハに
係り、特にＨＥＭＴの特性改善のための素子構造に関す
る。
ＭＴ構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハに
係り、特にＨＥＭＴの特性改善のための素子構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】シュードモフィックＨＥＭＴ（Pseudo m
orphic 電子移動度トランジスタ）と呼ばれるＨＥＭＴ
が知られている。シュードモフィックは、ＧａＡｓとＩ
ｎＧａＡｓというように、格子定数の異なる２種類の半
導体が、その界面において面内の格子定数が整合するよ
うに歪んで接合した状態に対して使用される語である。
成長膜厚が臨界膜厚より薄い場合、格子定数が異なって
いても格子が歪むことによって、界面に転位が生じない
接合が得られる。格子が歪んで界面で格子欠陥が生じな
いような状態をシュードモフィック状態と呼ぶ。
orphic 電子移動度トランジスタ）と呼ばれるＨＥＭＴ
が知られている。シュードモフィックは、ＧａＡｓとＩ
ｎＧａＡｓというように、格子定数の異なる２種類の半
導体が、その界面において面内の格子定数が整合するよ
うに歪んで接合した状態に対して使用される語である。
成長膜厚が臨界膜厚より薄い場合、格子定数が異なって
いても格子が歪むことによって、界面に転位が生じない
接合が得られる。格子が歪んで界面で格子欠陥が生じな
いような状態をシュードモフィック状態と呼ぶ。
【０００３】この様なシュードモフィックＨＥＭＴ構造
の化合物半導体エピタキシャルウェハの基本構造は、図
２のようになっている。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に
膜厚０．５〜１．０μｍのアンドープＧａＡｓバッファ
層２２を設け、その上にシュードモフィック状態でアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層２３を設け、さらに
その上に膜厚０〜２ｎｍのアンドープＡｌＧａＡｓスペ
ーサ層２４を介して、膜厚３０〜５０ｎｍのｎ型ＡｌＧ
ａＡｓキャリア供給層２５を設けている。
の化合物半導体エピタキシャルウェハの基本構造は、図
２のようになっている。半絶縁性ＧａＡｓ基板２１上に
膜厚０．５〜１．０μｍのアンドープＧａＡｓバッファ
層２２を設け、その上にシュードモフィック状態でアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層２３を設け、さらに
その上に膜厚０〜２ｎｍのアンドープＡｌＧａＡｓスペ
ーサ層２４を介して、膜厚３０〜５０ｎｍのｎ型ＡｌＧ
ａＡｓキャリア供給層２５を設けている。
【０００４】２次元電子ガスは、アンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層２３中に溜まる。このキャリア走行層
２３に溜まる電子の濃度とその移動度によって、ＨＥＭ
Ｔデバイスの増幅率や、雑音特性といった主要な性能が
大きく変わる。一般的には、電子の濃度が高く、その移
動度が高い程性能は向上する。
ｓキャリア走行層２３中に溜まる。このキャリア走行層
２３に溜まる電子の濃度とその移動度によって、ＨＥＭ
Ｔデバイスの増幅率や、雑音特性といった主要な性能が
大きく変わる。一般的には、電子の濃度が高く、その移
動度が高い程性能は向上する。
【０００５】キャリア走行層に溜まる電子の濃度を高め
る手法の１つとして、最近デルタドーピング法と呼ばれ
る手法が検討されている（下記文献１、２）。
る手法の１つとして、最近デルタドーピング法と呼ばれ
る手法が検討されている（下記文献１、２）。
【０００６】 文献１：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 3
0,No.6,June,1991,pp.1158-1163 文献２：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 7
2,No.1,July,1992,pp.276-278 この場合の基本構造は図３に示すようになっている。図
２と異なる点はキャリア供給層の構造である。つまり図
２ではキャリア発生源となるドーパント原子がキャリア
供給層の全般に分布しているのに対し、図３のデルタド
ーピング法によるものでは、ドーパント原子はキャリア
供給層の一部のデルタドーピング層３５にのみ極高濃度
で分布している。
0,No.6,June,1991,pp.1158-1163 文献２：Japanese Journal Of Applied Physics VOL 7
2,No.1,July,1992,pp.276-278 この場合の基本構造は図３に示すようになっている。図
２と異なる点はキャリア供給層の構造である。つまり図
２ではキャリア発生源となるドーパント原子がキャリア
供給層の全般に分布しているのに対し、図３のデルタド
ーピング法によるものでは、ドーパント原子はキャリア
供給層の一部のデルタドーピング層３５にのみ極高濃度
で分布している。
【０００７】図３の構造では、キャリア供給層３４、３
５、３６内でのドーパント原子を含むデルタドーピング
層３５の位置の最適化や、デルタドーピング層３５の形
成方法の最適化によって、図２の構造に較べキャリア走
行内に留まる電子の濃度をその移動度の大幅な低下なし
にいくらか高めることができる。
５、３６内でのドーパント原子を含むデルタドーピング
層３５の位置の最適化や、デルタドーピング層３５の形
成方法の最適化によって、図２の構造に較べキャリア走
行内に留まる電子の濃度をその移動度の大幅な低下なし
にいくらか高めることができる。
【０００８】従来、このデルタドーピング層の形成はア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層の成長の途中、この成長の原
料となる各元素の供給を一時中断し、適当な雰囲気中で
ドーパント原子であるＳｉ元素のみを供給し、その後、
Ｓｉ元素の供給をスットプし、一定時間後に再度アンド
ープのＡｌＧａＡｓ層を成長させるという方法で行って
いた。
ンドープのＡｌＧａＡｓ層の成長の途中、この成長の原
料となる各元素の供給を一時中断し、適当な雰囲気中で
ドーパント原子であるＳｉ元素のみを供給し、その後、
Ｓｉ元素の供給をスットプし、一定時間後に再度アンド
ープのＡｌＧａＡｓ層を成長させるという方法で行って
いた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＨＥＭＴデバイスの増
幅率や雑音特性といった主要な性能は、先に述べたよう
にキャリア走行層中に溜まる電子の濃度とその移動度に
大きく支配されるため、性能向上のためには移動度の低
下なしに電子濃度をできる限り高めることが重要な課題
となっている。ところが、従来の方法では、２次元電子
ガスの濃度を増加させることはできても、逆に電子移動
度が低下してしまい、ＨＥＭＴとして使用できるものは
得られていない。
幅率や雑音特性といった主要な性能は、先に述べたよう
にキャリア走行層中に溜まる電子の濃度とその移動度に
大きく支配されるため、性能向上のためには移動度の低
下なしに電子濃度をできる限り高めることが重要な課題
となっている。ところが、従来の方法では、２次元電子
ガスの濃度を増加させることはできても、逆に電子移動
度が低下してしまい、ＨＥＭＴとして使用できるものは
得られていない。
【００１０】本発明の目標値は、常温（３００Ｋ）で次
の通りである。
の通りである。
【００１１】 ２次電子ガス・・・１．９×１０ 12ｃｍ-2以上 電子移動度 ・・・ ５×１０ 3 ｃｍ2 ／Ｖ・S 以上 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消して、
シュードモフィックＨＥＭＴ構造の特性を大幅に向上さ
せることが可能な化合物半導体エピタキシャルウェハを
提供することにある。
シュードモフィックＨＥＭＴ構造の特性を大幅に向上さ
せることが可能な化合物半導体エピタキシャルウェハを
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体エ
ピタキシャルウェハは、ＧａＡｓ基板上に、アンドープ
のＩｎＧａＡｓキャリア走行層を設け、その上にキャリ
ア供給層が設けられているシュードモフィックＨＥＭＴ
構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハにおい
て、キャリア供給層の構造をアンドープのＡｌＧａＡｓ
層内に形成されたデルタドーピング層から成るデルタド
ーピング構造とし、デルタドーピング層にドーパントで
あるＳｉ原子と共にＩｎ（インジウム）原子を供給した
ものである。
ピタキシャルウェハは、ＧａＡｓ基板上に、アンドープ
のＩｎＧａＡｓキャリア走行層を設け、その上にキャリ
ア供給層が設けられているシュードモフィックＨＥＭＴ
構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハにおい
て、キャリア供給層の構造をアンドープのＡｌＧａＡｓ
層内に形成されたデルタドーピング層から成るデルタド
ーピング構造とし、デルタドーピング層にドーパントで
あるＳｉ原子と共にＩｎ（インジウム）原子を供給した
ものである。
【００１３】ここで、特にウェハの常温での２次元電子
ガス濃度が１．９×１０ 12ｃｍ-2以上、電子移動度が５
０００ｃｍ 2 ／Ｖ・S 以上であることが好ましい。
ガス濃度が１．９×１０ 12ｃｍ-2以上、電子移動度が５
０００ｃｍ 2 ／Ｖ・S 以上であることが好ましい。
【００１４】
【作用】デルタドーピング層にドーパントであるＳｉ原
子と共にＩｎ原子を供給することによって、ＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層に溜まる電子濃度を、その移動度を大
幅に低下させることなく、向上することができるように
なる。
子と共にＩｎ原子を供給することによって、ＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層に溜まる電子濃度を、その移動度を大
幅に低下させることなく、向上することができるように
なる。
【００１５】デルタドーピング層の形成は、通常III 族
元素の供給を止め（したがって層の成長は止ってい
る）、Ｓｉ原子を十分供給して行う。このためＳｉの濃
度はその条件での飽和濃度であり、層の厚さは１〜２原
子層程度と考えられる。本発明はIII 族元素であるＩｎ
原子を供給しているが、その濃度、層の厚さはＳｉ原子
の供給の場合と同程度と考えられる。
元素の供給を止め（したがって層の成長は止ってい
る）、Ｓｉ原子を十分供給して行う。このためＳｉの濃
度はその条件での飽和濃度であり、層の厚さは１〜２原
子層程度と考えられる。本発明はIII 族元素であるＩｎ
原子を供給しているが、その濃度、層の厚さはＳｉ原子
の供給の場合と同程度と考えられる。
【００１６】デルタドーピング層にＳｉ原子とＩｎ原子
を同時に供給する方法については製造方法や製造条件の
違いによって各種の方法が考えられる。
を同時に供給する方法については製造方法や製造条件の
違いによって各種の方法が考えられる。
【００１７】例えばＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキ
シー）法では、アルシン（ＡｓＨ 3）ガス雰囲気中で、
ジシラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）とトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ）を導入することによってデルタドーピング層を形成
することができる。しかし、そのときのアルシンガス雰
囲気中のＡｓ分圧比、基板温度、原料ガス（Ｓｉ 2 Ｈ6
ＴＭＩ）の流量、原料ガスを導入する時間やその方法
等、各種の方法や条件は限定されない。
シー）法では、アルシン（ＡｓＨ 3）ガス雰囲気中で、
ジシラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）とトリメチルインジウム（ＴＭ
Ｉ）を導入することによってデルタドーピング層を形成
することができる。しかし、そのときのアルシンガス雰
囲気中のＡｓ分圧比、基板温度、原料ガス（Ｓｉ 2 Ｈ6
ＴＭＩ）の流量、原料ガスを導入する時間やその方法
等、各種の方法や条件は限定されない。
【００１８】このデルタドーピング層は、上記のような
成長条件では、ＩｎとＳｉとＡｓの３元素からなる混在
層が１原子から数原子の厚さで成長する。
成長条件では、ＩｎとＳｉとＡｓの３元素からなる混在
層が１原子から数原子の厚さで成長する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の化合物半導体エピタキシャル
ウェハをｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系
シュードモフィックＨＥＭＴ構造に適用した実施例につ
いて説明する。
ウェハをｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ系
シュードモフィックＨＥＭＴ構造に適用した実施例につ
いて説明する。
【００２０】図１に本実施例のシュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造のエピタキシャルウェハ構造を示す。半絶縁性
ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設ける。その上に、シュードモフィック接合を得る
ために臨界膜厚以下に制御されたアンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層１３を設ける。その上にキャリア供給
層が設けられている。このキャリア供給層の構造は、ア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、その上に形成された
デルタドーピング層１５と、その上に形成されたアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成る。デルタドーピン
グ層１５内にはドーパント元素であるＳｉ以外にＩｎが
含まれている。
ＭＴ構造のエピタキシャルウェハ構造を示す。半絶縁性
ＧａＡｓ基板１１上にアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設ける。その上に、シュードモフィック接合を得る
ために臨界膜厚以下に制御されたアンドープＩｎＧａＡ
ｓキャリア走行層１３を設ける。その上にキャリア供給
層が設けられている。このキャリア供給層の構造は、ア
ンドープのＡｌＧａＡｓ層１４と、その上に形成された
デルタドーピング層１５と、その上に形成されたアンド
ープのＡｌＧａＡｓ層１６とから成る。デルタドーピン
グ層１５内にはドーパント元素であるＳｉ以外にＩｎが
含まれている。
【００２１】本実施例では上記のようなエピタキシャル
成長させる手段として、原子レベルで微細な成長制御の
可能なＭＯＶＰＥ法を採用した。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１１上に０．５μｍのアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設け、その上にシュードモフィック状態でアンドー
プＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を１３ｎｍの厚さ形
成した。
成長させる手段として、原子レベルで微細な成長制御の
可能なＭＯＶＰＥ法を採用した。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１１上に０．５μｍのアンドープＧａＡｓバッファ層１
２を設け、その上にシュードモフィック状態でアンドー
プＩｎＧａＡｓキャリア走行層１３を１３ｎｍの厚さ形
成した。
【００２２】このキャリア走行層１３のＩｎ組成は０．
１８とした。その上に膜厚１０ｎｍのアンドープＡｌＧ
ａＡｓ層１４を設けたところで、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給
を一時停止し、アルシンガス（ＡｓＨ 3 ）雰囲気中でジ
シラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）とＴＭＩの供給を３０秒間行い、
デルタドーピング層１５の形成を行った。その後、ジシ
ランとＴＭＩの供給を停止し、１５秒経過後、再びＴＭ
ＡとＴＭＧの供給を再開し、アンドープのＡｌＧａＡｓ
層１６の形成を行った。膜厚は２５ｎｍである。尚、１
４、１６のアンドープＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成比は共
に０．３であり、同一の成長条件である。また、全ての
層の成長中、基板温度は６５０℃一定に保った。
１８とした。その上に膜厚１０ｎｍのアンドープＡｌＧ
ａＡｓ層１４を設けたところで、トリメチルガリウム
（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）の供給
を一時停止し、アルシンガス（ＡｓＨ 3 ）雰囲気中でジ
シラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）とＴＭＩの供給を３０秒間行い、
デルタドーピング層１５の形成を行った。その後、ジシ
ランとＴＭＩの供給を停止し、１５秒経過後、再びＴＭ
ＡとＴＭＧの供給を再開し、アンドープのＡｌＧａＡｓ
層１６の形成を行った。膜厚は２５ｎｍである。尚、１
４、１６のアンドープＡｌＧａＡｓ層のＡｌ組成比は共
に０．３であり、同一の成長条件である。また、全ての
層の成長中、基板温度は６５０℃一定に保った。
【００２３】評価は、上記のように作成したエピタキシ
ャルウェハと、上記と同一条件でデルタドーピング層１
５の形成時、ジシラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）のみを供給し、Ｔ
ＭＩの供給を行わなかったエピタキシャルウェハ（デル
タドーピングにＩｎを含まないエピタキシャルウェハ）
を常温（３００Ｋ）と７７Ｋにてホール測定法により電
子移動度とシートキャリア濃度を測定して行った。その
結果を表１に示す。
ャルウェハと、上記と同一条件でデルタドーピング層１
５の形成時、ジシラン（Ｓｉ 2 Ｈ6 ）のみを供給し、Ｔ
ＭＩの供給を行わなかったエピタキシャルウェハ（デル
タドーピングにＩｎを含まないエピタキシャルウェハ）
を常温（３００Ｋ）と７７Ｋにてホール測定法により電
子移動度とシートキャリア濃度を測定して行った。その
結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１によれば、本実施例のデルタドーピン
グ層にＩｎを含むウェハの電子濃度は、デルタドーピン
グ層にＩｎを含まない従来例のウェハに較べ、常温と７
７Ｋの両方の測定において、移動度の大幅な低下なし
に、約２０％増加していることがわかる。
グ層にＩｎを含むウェハの電子濃度は、デルタドーピン
グ層にＩｎを含まない従来例のウェハに較べ、常温と７
７Ｋの両方の測定において、移動度の大幅な低下なし
に、約２０％増加していることがわかる。
【００２６】また、本実施例のエピタキシャルウェハで
は、成長条件を意図的に変更しないかぎり、特性のバラ
ツキは極めて小さく、上記特性差は明らかに有意差があ
ると考えられる。
は、成長条件を意図的に変更しないかぎり、特性のバラ
ツキは極めて小さく、上記特性差は明らかに有意差があ
ると考えられる。
【００２７】デルタドーピング層にＩｎを導入すること
による上記特性向上の原因は、未だ明らかではないが、
Ｉｎ導入によりＡｌＧａＡｓ中へのＳｉの固溶度が向上
したためではないかと推定される。
による上記特性向上の原因は、未だ明らかではないが、
Ｉｎ導入によりＡｌＧａＡｓ中へのＳｉの固溶度が向上
したためではないかと推定される。
【００２８】なお、上記実施例では、実用のＨＥＭＴデ
バイスを意識した最適条件に近い条件でエピタキシャル
成長を行ったときの特性比較である。しかし、デルタド
ーピング層のドーピング濃度は、デルタドーピング層成
長時のＡｓＨ 3 雰囲気中のＡｓ分圧、基板温度、ジシラ
ンやＴＭＩの流量と、その流している時間や方法等によ
って大きく変えることができる。このときのホール測定
法による電子濃度とシートキャリア濃度の測定結果にお
いても、デルタドーピング層にＩｎを導入した本実施例
のエピタキシャルウェハの方が、デルタドーピング層に
Ｉｎを含まない同一条件での従来例のエピタキシャルウ
ェハに較べ、明らかにシートキャリア濃度は高くなって
いることが認められた。
バイスを意識した最適条件に近い条件でエピタキシャル
成長を行ったときの特性比較である。しかし、デルタド
ーピング層のドーピング濃度は、デルタドーピング層成
長時のＡｓＨ 3 雰囲気中のＡｓ分圧、基板温度、ジシラ
ンやＴＭＩの流量と、その流している時間や方法等によ
って大きく変えることができる。このときのホール測定
法による電子濃度とシートキャリア濃度の測定結果にお
いても、デルタドーピング層にＩｎを導入した本実施例
のエピタキシャルウェハの方が、デルタドーピング層に
Ｉｎを含まない同一条件での従来例のエピタキシャルウ
ェハに較べ、明らかにシートキャリア濃度は高くなって
いることが認められた。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、デルタドーピング層内
にドーパント元素であるＳｉ以外にＩｎを含ませるよう
にしたので、次のような優れた効果がある。
にドーパント元素であるＳｉ以外にＩｎを含ませるよう
にしたので、次のような優れた効果がある。
【００３０】（１） キャリア走行層中に溜まる電子濃
度をその移動度の大幅な低下なしに大幅に向上すること
ができる。
度をその移動度の大幅な低下なしに大幅に向上すること
ができる。
【００３１】（２） デルタドーピング層の特性の再現
性が向上し、性能の安定したＨＥＭＴデバイスが得られ
る。
性が向上し、性能の安定したＨＥＭＴデバイスが得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すシュードモフィックＨ
ＥＭＴ構造のエピタキシャルウェハの断面構造図。
ＥＭＴ構造のエピタキシャルウェハの断面構造図。
【図２】従来のシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピ
タキシャルウェハの基本的な断面構成図。
タキシャルウェハの基本的な断面構成図。
【図３】従来のキャリア供給層にデルタドーピング手法
を用いたシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピタキシ
ャルウェハの基本的な断面構造図。
を用いたシュードモフィックＨＥＭＴ構造のエピタキシ
ャルウェハの基本的な断面構造図。
【符号の説明】 １１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 １２ アンドープＧａＡｓバッファ層 １３ アンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層 １４ アンドープＡｌＧａＡｓキャリア供給層 １５ デルタドーピング層 １６ アンドープＡｌＧａＡｓキャリア供給層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/20 8122−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、シュードモフ
ィック接合を得るために臨界膜厚以下に制御されたアン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を設け、その上にキ
ャリア供給層が設けられているシュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造を有する化合物半導体エピタキシャルウェハに
おいて、上記キャリア供給層の構造がアンドープのＡｌ
ＧａＡｓ層と、その層内に形成された極薄層（数原子層
以下のドーパント元素を含む層で、以下デルタドーピン
グ層という）から成り、そのデルタドーピング層内には
ドーパント原素であるＳｉ以外にＩｎ原素を含むことを
特徴とする化合物半導体エピタキシャルウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147593A JPH06283554A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 化合物半導体エピタキシャルウェハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7147593A JPH06283554A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 化合物半導体エピタキシャルウェハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06283554A true JPH06283554A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13461692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7147593A Pending JPH06283554A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 化合物半導体エピタキシャルウェハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06283554A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503937A (ja) * | 2000-06-12 | 2004-02-05 | モトローラ・インコーポレイテッド | ヘテロ構造電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
| KR102382347B1 (ko) * | 2020-10-26 | 2022-04-04 | (재)한국나노기술원 | 고전자 이동도 트랜지스터 및 이의 제조 방법 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP7147593A patent/JPH06283554A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503937A (ja) * | 2000-06-12 | 2004-02-05 | モトローラ・インコーポレイテッド | ヘテロ構造電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
| KR102382347B1 (ko) * | 2020-10-26 | 2022-04-04 | (재)한국나노기술원 | 고전자 이동도 트랜지스터 및 이의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4859627A (en) | Group VI doping of III-V semiconductors during ALE | |
| US5116455A (en) | Process of making strain-free, carbon-doped epitaxial layers and products so made | |
| JP3189061B2 (ja) | 化合物半導体装置の製造方法 | |
| US5856209A (en) | Method of making compound semiconductor device having a reduced resistance | |
| US5231298A (en) | GaAs device having a strain-free c-doped layer | |
| US5837056A (en) | Method for growing III-V group compound semiconductor crystal | |
| EP0715357A1 (en) | Carbon-doped GaAsSb semiconductor | |
| US5858818A (en) | Formation of InGaSa p-n Junction by control of growth temperature | |
| JP3547320B2 (ja) | ＧａＮ系化合物半導体装置 | |
| EP0439195B1 (en) | Method for fabricating a semiconductor device including a semi-insulating semiconductor layer | |
| US5296088A (en) | Compound semiconductor crystal growing method | |
| JP3013992B2 (ja) | 化合物半導体結晶の成長方法 | |
| JP3536699B2 (ja) | 化合物半導体気相エピタキシャル成長方法 | |
| KR960004591B1 (ko) | 도우프된 결정 성장 방법 | |
| JPH0722614A (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| JP3109149B2 (ja) | 化合物半導体結晶成長方法 | |
| JP2920838B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPH01211912A (ja) | 半導体基板 | |
| JP2936617B2 (ja) | 化合物半導体結晶の気相成長法 | |
| JPH0621106A (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| JP3194327B2 (ja) | 有機金属気相成長法 | |
| JP2000124444A (ja) | 半導体装置及びエピタキシャルウェハ | |
| JP2790013B2 (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 | |
| JP2002083816A (ja) | 化合物半導体ヘテロ接合構造体 | |
| JPH06267867A (ja) | 化合物半導体の結晶成長法およびこれを用いたオーミックコンタクトの形成法 |