JPS6167960A - 横形バイポ−ラトランジスタ及びその製法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、横形バイポーラトランジスタの改良に関する
。

従来の技術 横形バイポーラトランジスタとして、従来、第１図をｒ
Ｉ！なって次に述べる構成を有するものが提案されてい
る。

すなわち、例えばＧａ　ＡＳでなる半絶縁性半導体基板
１０を有し、その半絶縁性半導体基板１０上に、例えば
ｐ型を有する１３ａ　Ａｓでなるエミッタ領域としての
半導体領域２１と、ｐ型を有するＧａ　Ａｓでなるベー
ス領域としての半導体領域２２と、ｐ型を有するＧａＡ
ｓでなるコレクタ領域としての半導体領域２３とをそれ
らの順に順次連接して面方向に形成している半導体活性
層２０が形成されている。

しかして、その半導体活性層２０の半導体領［２１上に
、それとオーミック接触して、エミッタ電極としての電
極３１が形成されている。

また、半導体活性層２０の半導体領域２２上に、それと
オーミック接触して、ベース電極としての電極３２が形
成されている。

さらに、半導体活性層２０の半導体領域２３土に、それ
とオーミック接触して、コレクタ領域としての電極３３
が形成されている。

以上が、従来提案されている横形バイポーラトランジス
タの構成である。

このような構成を右する横形バイポーラトランジスタの
場合、半導体活性層２０のエミッタ領域としての半導体
領域２１の電子濃度を高くすることによって、トランジ
スタとしての動作を高速で行わせることができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第１図に示す従来の横形バイポーラトラ
ンジスタの場合、半導体活性層２０のエミッタ領域とし
ての半導体領域２１の電子濃度を、５　ｘ　１Ｑ　”　
ａｔｏｍｙ／ｃｍ’　程度またはそれ以上に高くするの
に困難を伴なうため、エミッタ効率を十分高くすること
が困難であった。

このため、トランジスタの動作を十分高速で行わせるこ
とができない、という欠点を有していた。

また、半導体活性層２０のベース領域としての半導体領
域２２のキャリア濃度を５Ｘ１０’ａｔｏｌ／ＣＩ’程
度またはそれ以上に比較的高くして、ベース抵抗を小と
し、トランジスタとしての動作を高速で行わせんとすれ
ば、エミッタ効率が低下し、またエミッタ耐圧も低下す
る。

このため、トランジスタの動作を、高い耐圧を以て」−
分高速で行わせることができない。

問題を解決するための手段 よって、本発明は、上述した欠点のない新規な横形バイ
ポーラトランジスタ及びその製法をＩＩｉ！案ｕｌυと
するものである。

本発明による横形バイポーラトランジスタは、第１図で
上述した従来の横形パイボーラトランジスタの場合と同
様に、 半絶縁性半導体基板上に、第１の導電型を有するエミッ
タ領域としての第１の半導体領域と、第１の導電型とは
逆の第２の導電型を有するベース領域としての第２の半
導体領域と、第１の導電型を有するコレクタ領域として
の第３の半導体領域とをそれらの順に順次連接して面方
向に形成している半導体活性層が形成され、上記半導体
活性層の第１の半導体領域上に、それとオーミック接触
して、エミッタ電極としての第１の電極が形成され。

上記半導体活性層の第２の半導体領域上に、ベース電１
ｔｉとしての第２の電極が形成され、上記半導体活性層
の第３の半導体領域上に、それどオーミック接触して、
コレクタ電極としＣの第３の電極が形成されている横形
バイポーラトランジスタにおいて 、という（１４成を有する。

しかしながら、本発明による横形バイポーラトランジス
タは、このような構成において、上記半導体活性層の第
１及び第３の半導体領域が、第１のエネルギバンドギャ
ップを有する第１の半導体薄層と、第２のエネルギバン
ドギャップを有する第２の半導体薄層とが、交互順次に
積層されている多ｆｆｌ量子井戸層でなり、上記半導体
活性層の第２の半導体国賊が、上記多重量子井戸層でな
る第１及び第２の半導体領域に比し小なるエネルギバン
ドギャップを有することを特徴とする横形バイポーラト
ランジスタ という構成を右する。

また、本発明による横形バイポーラトランジスタの製法
は、 半絶縁性半導体基板上に、第１のエネルギバンドギャッ
プを有する第３の半導体薄層と、第２のエネルギバンド
ギャップを有する第４の半導体薄層とが、交互順次に積
層されている、第１の導電型を有する多重量子井戸層を
形成する工程と、 上記多重量子井戸層内に、局部的に第２の導電型を与え
る不純物を導入させるとともに、上記多重量子井戸層に
熱を与えることによって、上記多重量子井戸層から、第
１のエネルギバンドギャップを有する第１の半導体薄層
と、第２のエネルギバンドギャップを有する第２の半導
体薄層とが、交互順次に積層されている第１及び第２の
多重［有］子井戸層でなり且つ第１の導電型を有するエ
ミッタ領域及びコレクタ領域としての第１及び第３の半
導体領域と、上記第１及び第２の多ｔｌ１１子井戸層で
なる第１及び第２の半導体領域に比し小なるエネルギバ
ンドギャップを有し、且つ第２の３９電型を有するベー
ス領域としての第２の半導体領域とが、第１、第２及び
第３の半導体領域の順に順次連接して百方・向に形成さ
れている半導体活性層とを形成する工程と、 上記半導体活性層の第１、第２及び第３の半導体領域上
に、それとオーミック接触して、エミッタ電（木、ベー
ス電極及びコレクタ電極としての第１、第２及び第３の
電極を形成する工程とを含むことを特徴とする横形バイ
ポーラトランジスタの製法 を含んで、上述した本発明による横形バイポーラトラン
ジスタをｇ＃造する。

作　　用 上述した本発明による横形バイポーラトランジスタによ
れば、半導体活性層のエミッタ領域としての第１半導体
領域の電子濃度を５×１０’　ａｔｏｌＩｌ／Ｃ１ｌ’
程度またはそれ以上に高くしなくても、エミッタ効率を
、第１図で上述した従来の横形バイポーラトランジスタ
の場合に比し、格段的に向上させることができる。

また、半導体活性層のベース領域としての第２の半導体
領域のキャリア濃度を大にして、ベース抵抗を小にして
も、エミッタ効率が低下しない。

また、本発明による横形バイポーラトランジスタの製法
によれば、半絶縁性半導体基板上に、第１の導電型を有
する多重量子井戸層を形成し、次に、そ多重量子井戸層
内に、局部的に、第２の導電型を与える不純物を導入さ
せるとともに、多１１子井戸腑に熱を与えることによっ
て、多重吊子井戸層から、エミッタ領域としての第１の
半′４体領域と、ベース領域としての第２の半導体領域
と、コレクタ領域として第３の半導体領域とを形成し、
次に、第１、第２及び第３の半導体領域Ｊ−にそれぞれ
エミッタ電極、ベース電極及びコレクタ電極としての第
１、第２及び第３の電極を形成する、という罎めて簡易
ｆ、ｔ　工程をとって、本発明による横形バイポーラト
ランジスタを製造することができる。

発明の効宋 従って、本発明による横形バイポーラトランジスタによ
れば、］ヘランジスタの動作を、第１図で上述した従来
の横形バイポーラトランジスタの比し、高い耐圧を以て
、十分高速で行わゼることができる。

また、本発明による横形バイポーラトランジスタの製法
によれば、上述した浸れた特徴を有する本発明による横
形バイポーラトランジスタを、容易に’ＩＪ　Ｊするこ
とができる。

実施例 第２図は、本発明による横形バイポーラトランジスタの
実施例を示し、第１図との対応部分には同一符号を付し
て詳細説明を省略する。

第２図に示す本発明による横形バイポーラトランジスタ
は、第１図で上述した横形バイポーラトランジスタにお
いて、その半導体領域２１及び２３が、互に異なるエネ
ルギバンドギャップを有する半導体薄層４１及び４２が
、交互順次に積層されている多重量子井戸層４０でなり
、そしてこの場合、半導体活性層２０の半導体領域２２
が、多重吊子井戸層４０でなる半導体領域２１及び２３
に比し小なるエネルギバンドギャップを有していること
を除いて、第１図の場合と同様の構成を有する。

この場合、半導体活性層２０の半導体領域２２が、多重
吊子井戸層４０でなる半導像域１ｉｉ！２１及び２３に
比し小なるえる。を有するようにするには、半導体活性
層２０の半導体領域２２をＡｌｙＧａ＋−ｙＡｓで示す
半導体で形成し多重吊子井戸層４０の半導体薄層４１及
び４２をそれぞれＧａ　Ａｓ及びＡｌ　ｘ　Ｑａ　ｌ　
−ｘ　Ａｓで示す半導体で形成すると、多ｆｆｌ！子井
戸層４０のエネルギバンドギャップＥｇ′が１．４２　
＋０．３３　／　（Ｌ　、／　１００）　ｌで表される
（ただし、しは半導体薄層４２の厚さ）ことを考慮して
、ｘ、ｙ及びＬを選べばよい。

このような構成によれば、前述したところから明らかと
なるので、詳細説明は省略するが、前述したと同様の勝
れた作用効果が得られる。

実施例２ 第３図に示す本発明による横形バイポーラトランジスタ
の製法の実施例においては、上述した半絶縁性半導体基
板１０上に、上述した多重　、量子井戸層４０となるｎ
型の多重母子井戸層５０を形成する（第３図Ａ）。

次に、その多ｆｆ１ｆｉ！子井戸層５０上に、マスク層
６０を形成する（第３図Ｃ）。

次に多重量子井戸層５０に対し、マスク層６０をマスク
としてｐ型不純物を例えばｚｎを熱拡散により、または
イオン打込によって導入させる。

なお、イオン打込の場合は、爾後熱処理を施す。

しかるときは、多重量子井戸層５０の不純物導入領域が
、第２図で上述した半導体活性層２０の半導体領域２と
なって得られ、他の領域が、多重量子井戸層４０でなる
半導体領域２１及び２２として得られる。

このようにして、第２図で上述した本発明による横形バ
イポーラトランジスタを製造する。

このような本発明による横形バイポーラトランジスタの
製法によれば、簡単な工程で、第２図に示す本発明によ
る横形バイポーラ４−ランジスタを、容易に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の横形パイポーラトランジスタを示す路
線的断面図である。 第２図は、本発明による横形バイポーラトランジスタの
一例を示り路線的断面図である。 第３図は、本発明による横形バイポーラトランジスタの
製法の一例を示す順次の工程における路線的断面図であ
る。 １０・・・・・・・・・半絶縁性半導体基板２０・・・
・・・・・パ１′−導体層 ２１．２２．２３ ・・・・・・・・・半尋体須賊 ３１．３２．３３ ・・・・・・・・・電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半絶縁性半導体基板上に、第１の導電型を有するエ
   ミッタ領域としての第１の半導体領域と、第１の導電型
   とは逆の第２の導電型を有するベース領域としての第２
   の半導体領域と、第１の導電型を有するコレクタ領域と
   しての第３の半導体領域とをそれらの順に順次連接して
   両方向に形成している半導体活性層が形成され、 上記半導体活性層の第１の半導体領域上に、それとオー
   ミック接触して、エミッタ電極としての第１の電極が形
   成され、 上記半導体活性層の第２の半導体領域上に、ベース電極
   としての第２の電極が形成され、上記半導体活性層の第
   ３の半導体領域上に、それとオーミック接触して、コレ
   クタ電極としての第３の電極が形成されている横形バイ
   ポーラトランジスタにおいて、 上記半導体活性層の第１及び第３の半導体 領域が、第１のエネルギバンドギャップを有する第１の
   半導体薄層と、第２のエネルギバンドギャップを有する
   第２の半導体薄層とが、交互順次に積層されている多重
   量子井戸層でなり、 上記半導体活性層の第２の半導体領域が、 上記多重量子井戸層でなる第１及び第２の半導体領域に
   比し小なるエネルギバンドギャップを有することを特徴
   とする横形バイポーラトランジスタ。 ２、半絶縁性半導体基板上に、第１のエネルギバンドギ
   ャップを有する第３の半導体薄層と、第２のエネルギバ
   ンドギャップを有する第４の半導体薄層とが、交互順次
   に積層されている、第１の導電型を有する多重量子井戸
   層を形成する工程と、 上記多重量子井戸層内に、局部的に第２の 導電型を与える不純物を導入させるとともに、上記多重
   量子井戸層に熱を与えることによつて、上記多重量子井
   戸層から、第１のエネルギバンドギャップを有する第１
   の半導体薄層と、第２のエネルギバンドギャップを有す
   る第２の半導体薄層とが、交互順次に積層されている第
   １及び第２の多重量子井戸層でなり且つ第１の導電型を
   有するエミッタ領域及びコレクタ領域としての第１及び
   第３の半導体領域と、上記第１及び第２の多重量子井戸
   層でなる第１及び第２の半導体領域に比し小なるエネル
   ギバンドギャップを有し、且つ第２の導電型を有するベ
   ース領域としての第２の半導体領域とが、第１、第２及
   び第３の半導体領域の順に順次連接して面方向に形成さ
   れている半導体活性層とを形成する工程と、 上記半導体活性層の第１、第２及び第３の 半導体領域上に、それとオーミック接触して、エミッタ
   電極、ベース電極及びコレクタ電極としての第１、第２
   及び第３の電極を形成する工程とを含むことを特徴とす
   る横形バイポーラトランジスタの製法。