JPS6037784A - 電界効果型トランジスタ - Google Patents

電界効果型トランジスタ

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JPS6037784A
JPS6037784A JP58147205A JP14720583A JPS6037784A JP S6037784 A JPS6037784 A JP S6037784A JP 58147205 A JP58147205 A JP 58147205A JP 14720583 A JP14720583 A JP 14720583A JP S6037784 A JPS6037784 A JP S6037784A
Authority
JP
Japan
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layer
gate
electrode
source
active layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP58147205A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunari Oota
一成 太田
Masaru Kazumura
数村 勝
Tatsuo Otsuki
達男 大槻
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58147205A priority Critical patent/JPS6037784A/ja
Publication of JPS6037784A publication Critical patent/JPS6037784A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/80FETs having rectifying junction gate electrodes
    • H10D30/87FETs having Schottky gate electrodes, e.g. metal-semiconductor FETs [MESFET]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/80Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers characterised by the materials
    • H10D62/82Heterojunctions
    • H10D62/824Heterojunctions comprising only Group III-V materials heterojunctions, e.g. GaN/AlGaN heterojunctions

Landscapes

  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業ヒのy、1川分野 本発明は1稚界グj1果型トうフジスタに関する。
従来例の構成とその問題点 III −V族化合物半2n体は、SlやCyeなどの
■旌単体元素の半導体に比べで高い移動度を有し、また
材木St的には容易にシヨ・リド牛−バリアゲート構造
が得られるため、(・7れ1こ高周波特性を持つNET
材料として研究開発が進められている。更に、111−
V族化合物半導体てはSiやGeてイアにくかつ1こ半
絶縁性の結晶が容易に得られるため、集積苧バイスの材
料として注目を集めている・− 第1図はIII −V族化合物半導体に」こる従来のシ
ョ・ソト士−パリアゲート型FETの(’i+71′、
□1tを示す。′″1′約1′基板(])にに無添加の
i型バ・ソファ層(2)を介して活性n(3)を裁置し
、その−ににFETを構成するドレイン電極(4)、グ
ー1〜鋸極(5)、ソース電極(ハの各種電極が形成さ
れている。(6)はスペーサSi3N4である。図中の
ゲート、ソース直列抵抗R8の存在はFETのチセネル
コンタクタンスy271を’ 14− Rs 、ym”
ymと低下さぜる。まtこゲート容fi ccs と共
に偵う−(回路を形成して伝達速度も低下させる。1<
5を小さくするtこめには、活性層(3)の抵抗率が低
いものを使用すれば良いか、FTL1’を動作させる場
合に必要なショ・リド士−バリアノf−ト〔以下、 M
ESと称す〕の逆耐圧が抵抗率に比例するfコめ、いず
れかが!、1性になる。従来では、n = I X 1
017cm ”のn型GaAsを活性層としt、:場合
、ゲート耐圧は15ボルトとなりFET動作域としては
満足できる値きなるが、抵統率はρ5= 0.02Ω−
cmとなりブセネルコンタクタンスは本来の14程度に
なってしまうことが計算によりイ)かる・活性11?l
の士Pリア濃度が一定で、Rsが低減する試みとしては
リセス構造がよく用いられる。第1図もその例である。
しかし、この構造はノf−ト111下の半導体層の工・
リチシクが不可欠でチ1フネル厚さ[の制御かう!IC
シい。特にノーマリオフ型MES−FETは活性層(3
)が前記n=lX1017cm−3の+セリア濃度の場
合、t−800λではノーマリオフ型となるが、900
Aを越えるとノーマリオン型となる。リセス構造を採用
する限り、このような微少量の工・リチシタ11・制御
はプロセス上灯しく、再現性よくノーマリオフ特性を得
ることは、θツト間は言うに及ばず、Dット内、1ウ工
ハ面内でも困Iず゛「な問題であった。
発明の目的 本発明は再現性よ< MES・FET特性を実現し、か
つ1セ、をほとんど零にし、従って9m が高く、高速
動作が可能な’r7を界効果型トラスジスタを提供する
ことを目的とする。
発明の構成 本発明の可算効果型トランジスタは、第1の11(−V
族化合物半導体からFV、る活性層と、この活性層とシ
ヨ・シト+−バリア接合を形成するゲート電極と、前記
活性層上に削設されると共に第1のlr[−V族化合物
半導体とは異なる第2のIII −V族化合物半導体か
ら成るソースおよびドしイン電極とを設けtこことを特
徴とする。
実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第2図に基づいて説明する。
第2図は本発明によるFiζTの慴造図七分府層を示す
。半絶縁性1nP lr(:板θ()上にi型1nPバ
・ソファ層Onを1.07/7+1の厚さに設け、その
」二にnfi、1JIn O,53GaO,47AS活
性F1(+2を800λ、n生型I nP n’l f
E T’l (11を2000Aそれぞれ成長する。成
長は膜1−(制御の容易なMBE法、NtocvD法な
どを用いるが、本実施例ではMBE法により成長を行な
った。]、(仮温度は500℃Gaセル温度1100”
C,Inセル温度1200℃、As t IL+温度2
50°c、p、cル潟度250 ”Cとし、n型不に、
−ロ物。
としてはSnを使い、セル温度は780℃としtこ。パ
・ソファ層θυ、活性JrR(ハ)、電極層09の各層
の成長時間はそれぞれ1時間、6分、5分であった。ド
レイン・ソースへの哄#襖赤なヌtf!、流注入用]ン
タクトとじてはそれぞれAuGeNi/Au膜+1/l
) a6を蒸着し−c tu 極層((艷と1−ミ・ツ
ク接触を吉るtこめに合金化熱処理を行なう。グーr−
rrr<分はスペーサSi3N4膜O乃に形成した開孔
部を力6して電極層(13の工・ソチンクを行なう。エ
ツチング液としてはIC7/H20液を用いtこ。この
工・リチンジ液によりIno。sa Ga O,47A
sとInPとの選択工tリチシクが可能であるので、■
・リチンクは活性層(1′2とn工極盾(1ニルとの界
面で停止する。
従ってゲートQ(極(19の直下のチセシネルJ9さt
′はちょうど活性jM(J乃の膜厚に等しい。結晶成長
は膜厚の面内均一性および制御性に優れているMBE成
長でなされているためt’= 800Aが常にウェハー
のどの場所でも成りたち、そのtこめ非常に再現性よく
ノーマリオフ特性が得られる。シヨ・シト+−ゲート電
極00はAe魚着およびフトオフ技術により形成する。
以上のようにして第2図のMES−FETが得られる。
であり・比抵抗は5 X 10−’Ω−Cnl と低く
、従一つで、ゲート・ソース間の抵抗は電イ1ζIiへ
1 t13の+1イド]−゛ソチンジによって生じtこ
距1’j:l lの能fij!+ lri n型InO
,53Ga O,47As JfJ Q2の抵抗分だ6
すとなり敬Ωの低]Lll、抗で11f来の第1図の例
に比べ2桁の改善がなされfコ。
得られたMES−FETの静持性として、しきい値ケ−
l−tff圧V丁= 0.1ポル1−(ド1ノイーJ電
流20 //A) ]?/タクタンスF?m= 150
m5/m+yx、 ;t y抵抗R□N=150Ω伝播
遅延速度201)s、’:従)1コより10倍高速な;
Lモ子が?“7られた。
なお、」二記実1’f+j例において活性層Uツ市5(
弛L゛j(1月11 n o、sa Ga o、4゜Δ
s、InPとして説明したが、これはGaAs。
(ya 1 xAlXAe、 Ill 1−XGaXA
Si −y Py 、 I n )−x、G(I XA
hP 。
GaSbなど、どのようプλlll −V /へ化合物
半尊付\でも可能である。まr、:I;I;、rの子ト
ネII/ 21IL!もn l’ ?ネルに限定される
ものではない。43’ −1−IY、、f!〕;もAl
に限らずCr−Pt、金屑シリリイドなどこの他のもの
でも可能である。FET特性もノーマリオフ!リリにl
;−1*らずノーマリオン型でもよい。
発明の効集 以−ヒ説明の、I′うに本発明の1a界効果型トランジ
スタによる2−5活性J1”りよ、ソース7fて極とド
レイ7ン″11にlj−とを異なるIll −V fr
’j:化合物半専体で形成し1こ1こめ、高いイ[1,
l:I’、 ]ヲタクタンスを有し、高77動作の可能
なItJ界効果1−うシジスタを再現性よ< i’、’
fることかできるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従)14の電ル゛2効果トラyジスタの断面図
、第2図は本発明の一実施例の電界効果1−5二ノジス
タの断面図でΔ′、る。 (1(N 半T:Q !l!f1.T nP基板、(I
II −i型1nPバ・ソファhニア、’J’A −n
 2GQ In6.53Gn6,47AS活性11el
 [’第1の川−V族化合物半導体から成る活訃Jri
 ) 、 o:i・n型1nP’jri極層(’、第2
 (7) 川−V族化合物21″導体7J1ら成ロソー
 ス 及 乙〆 ト1ノ イ I ’f(−f !j’
RJ 、 (14) (lfQ −ΔuGeN i /
Au 114J 、(In) −’j’ −) Wi、
 t;tji代理人 合 本 、%6 弘 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、第1σ月11−v族化合物半導体から成る活性層と
    、この活性層とシヨ・リド士−バリ?接合を形成するゲ
    ート鍵、(完と、前記活性層」二に配設される表共に第
    1 (7) III −V族化合物半導体とは異なる第
    2のIII −V If、(化合物半導体からなるソー
    スおよびドしイン電fltとを設けtこ電、界効眼型ト
    ランジスタ。
JP58147205A 1983-08-10 1983-08-10 電界効果型トランジスタ Pending JPS6037784A (ja)

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