JPS62136080A - 相補型高速半導体装置 - Google Patents

相補型高速半導体装置

Info

Publication number
JPS62136080A
JPS62136080A JP27606085A JP27606085A JPS62136080A JP S62136080 A JPS62136080 A JP S62136080A JP 27606085 A JP27606085 A JP 27606085A JP 27606085 A JP27606085 A JP 27606085A JP S62136080 A JPS62136080 A JP S62136080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
channel transistor
type
conductivity type
gaas
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
Application number
JP27606085A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Kuroda
黒田 滋
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP27606085A priority Critical patent/JPS62136080A/ja
Publication of JPS62136080A publication Critical patent/JPS62136080A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 〔概要〕 本発明は、相補型高速半導体装置に於いて、一導電型チ
ャネル・トランジスタを形成する為に積層された半導体
層の上に該半導体層中の一導電型化合物半導体キャリヤ
供給層及び一導電型化合物半導体コンタクト層を空乏化
するのに充分な不純物濃度及び厚さを有する反対導電型
化合物半導体層を形成することに依り、一導電型チャネ
ル・トランジスタを形成する為の諸手導体層とその上の
反対導電型チャネル・トランジスタ部分とを容易且つ確
実に分離し、高周波特性などのデバイス特性を向上させ
るものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高周波特性などのデバイス特性を改善した相
補型高速半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、相補型半導体装置に於いては、その低消費電力性
、高速性の面で著しい技術的進展が見られ、また、シリ
コン系のみならず、化合物半導体系のものも実現され、
特に、化合物半導体系のものでは、高キャリヤ移動度ト
ランジスタと呼ばれている素子を用いた相補型高速半導
体装置が有望視されている。因に、高キャリヤ移動度ト
ランジスタに於いて、電子をキャリヤとするものは高電
子移動度トランジスタ(high  electron
  mobility  transistor:HE
MT)として知られ、また、その関係で、正孔をキャリ
ヤとするものもpチャネルHEMTと呼ばれるようにな
っている。尚、以下、この種の相補型高速半導体装置を
HEMT系相補型半導体装置と呼ぶことにする。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記HEMT系相補型半導体装置に於いては、nチャネ
ル・トランジスタとしては、アン・ドープ化合物半導体
活性層上にn型化合物半導体電子供給層を形成し、前記
活性層に生成される2次元電子ガス層をチャネルとして
利用するように、また、pチャネル・トランジスタとし
ては、アン・ドープ化合物半導体活性層上にp型化合物
半導体正孔供給層を形成し、前記活性層に生成される2
次元正孔ガス層をチャネルとして利用するようにしてい
る。
第3図は従来のHEMT系相補型半導体装置に用いられ
ているエピタキシャル成長半導体層の構成を説明する為
の要部切断側面図を表している。
図に於いて、 1は半絶縁性GaAs基板、 2はアン・ドープGaAs活性層、 3はn型Al、Ga、−、As電子供給層、4はn型A
lGaAsグレーデツド層、5はn+型GaAsコンタ
クト層、 6はアン・ドープAZ、Ga、−、Asエツチング停止
兼分離層、 7はアン・ドープGaAs活性層、 8はp型A AXG a I−X A S正孔供給層、
9はp+型GaAsコンタクト層、 Q、、はnチャネル・トランジスタ部分、Qpはpチャ
ネル・トランジスタ部分 をそれぞれ表し、これ等に関する主なデータを例示する
と次の通りである。
■ 活性層2について 厚さ:6000  (人〕 ■ 電子供給層3について 厚さ:200(人〕 不純物:シリコン 不純物濃度: 1. 5 X 1018 (clll−
’)y値:0. l<y<Q、 4 ■ グレーデツド層4について 厚さ:300(人〕 不純物:シリコン 不純物濃度: 1. 5 X 1018  (cm−3
)■ コンタクト層5について 厚さ:500  (人〕 不純物:シリコン 不純物濃度: 2x l Q10(c+n−”)■ エ
ツチング停止兼分離層6について厚さ:50 〔人〕 2値:Q、3<z≦1 ■ 活性層7について 厚さ:1000(人〕 ■ 正孔供給層8について 厚さ:350(人〕 不純物:ベリリウム 不純物濃度: 2 X 10I8(am−’)X値:Q
、3<x<Q、 6 ■ コンタクト層9について 厚さ:500(人〕 不純物:ベリリウム 不純物濃度: 4 X I Q ” (am−3)この
ウェハを用いてHEMT系相補型半導体装置を形成する
には、nチャネル・トランジスタ部分Q7上に存在する
pチャネル・トランジスタ部分Q、を除去し、それぞれ
のトランジスタに対応する電極などを形成して完成する
図示例ではnチャネル・トランジスタ部分がpチャネル
・トランジスタ部分の下側に存在しているが、この上下
関係が逆になった構成のものもある。
第3図に関して説明したウェハを用いてHEMT系相補
型半導体装置を製造した場合、そのpチャネル・トラン
ジスタの下にはnチャネル・トランジスタを形成する為
の諸手導体層が存在する構造になっていて、同一ゲート
の下にpチャネルとnチャネルとが存在することになり
、両者の干渉に依るデバイス特性への影響を把握且つ制
御することは甚だ困難である。尚、nチャネル・トラン
ジスタ部分Q。とpチャネル・トランジスタ部分Q、と
の間にはエツチング停止兼分離層6が存在しているが、
前記干渉に対しては然程有効に作用することはできない
本発明は、極めて簡単な構成で、nチャネル・トランジ
スタとpチャネル・トランジスタとの分離を画然と行う
ことを可能とし、この種の相補型半導体装置のデバイス
特性を向上させる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に依るHEMT系相補型半導体装置に於いては、
一導電型チャネル・トランジスタ(例えばnチャネル・
トランジスタ部分Qll)を構成する為の一導電型化合
物半導体キャリヤ供給N(例えばn型Aj!、Ga、−
yAs電子供給層13)及び一導電型化合物半導体コン
タクト層(例えばn+型GaAsコンタクト層14)を
空乏化させるのに必要な反対導電型不純物濃度及び厚さ
を有し且つ該化合物半導体コンタクト層の上方に形成さ
れた反対導電型化合物半導体層(例えばp+型GaAs
層15)と、該反対導電型化合物半導体層の上方に形成
され反対導電型チャネル・トランジスタ(例えばpチャ
ネル・トランジスタ部分Qp)を構成する為のアン・ド
ープ化合物半導体活性層(例えばアン・ドープGaAs
活性層17)及び反対導電型化合物半導体キャリヤ供給
層(例えばp型Aj!XGa、−x As正札供給層1
8)及び反対導電型化合物半導体コンタクト層(例えば
p+型GaASコンタクト層19)と備えてなる構成に
なっている。
〔作用〕
前記手段に依り、前記反対導電型チャネル・トランジス
タは、その下に存在する一導電型チャネル・トランジス
タを構成する為の諸手導体層と完全に分離されるので、
高周波動作をさせた場合にも、両者の干渉に依る特性の
劣化は発生しない。
〔実施例〕
第1図は本発明一実施例に用いられるエピタキシャル成
長半導体層の構成を説明する為の要部切断側面図を表し
ている。
図に於いて、 11は半絶縁性GaAs基板、 12はアン・ドープGaAs活性層、 13はn型A ly G a +−y A S電子供給
層、14はn+型GaAsコンタクト層、 15はp+型GaAs層、 16はアン・ドープA12 Ga+−s Asエツチン
グ停止層、 17はアン・ドープGaAs活性層、 18はp型A 12 x G a I −X A s正
孔供給層、19はp+型GaAsコンタクト層、 Q7はnチャネル・トランジスタ部分、Q9はpチャネ
!し・トランジスタ部分をそれぞれ表し、これ等に関す
る主なデータを例示すると次の通りである。
■ 活性層12について 厚さ:5ooo  (入〕 ■ 電子供給層13について 厚さ:350(人〕 不純物:シリコン 不純物濃度: 1. 5 X 1018  ((Jl−
’)y値:Q、l<y<Q、4 ■ コンタクト層14について 厚さ:500(人〕 不純物:シリコン 不純物濃度: 2 X 10 ” (cm−’)■ p
+型GaAs層15について 厚さ:100(人〕 不純物:ベリリウム 不純物濃度:lX1018(ロー3〕 ■ エツチング停止層16について 厚さ:50 〔人〕 Z値:0.3<z≦1 ■ 活性層17について 厚さ:l000  〔人〕 ■ 正札供給層I8について 厚さ:350  (人〕 不純物:ベリリウム 不純物濃度: 2 X 10 Ie(cm−3]X値:
Q、 3<x<Q、6 ■ コンタクト層19について 厚さ:500  (人〕 不純物:ベリリウム 不純物濃度: 4 X 101B(am−”)本実施例
に於いて、p+型GaAs層15は、その下に在るn+
型GaAsコンタクト層14及びn型A I! 、 G
 a l−y A s電子供給層13を充分に空乏化さ
せるだけの不純物濃度及び厚さを備えている。
このような構成にすると、コンタクト層14及び電子供
給層13は絶縁層と同様な状態になり、その上のpチャ
ネル・トランジスタ部分Q7とは無関係になってしまう
従って、高周波動作をさせた場合にも、pチャネル・ト
ランジスタ部分Q2に対し、nチャネルが悪影響を及ぼ
すことはない。
前記実施例に於いては、p+型GaAs層15をエツチ
ング停止層16の下に形成しであるが、これは上に形成
しても同効であり、また、p+型GaAsでなく、p+
型A (l X G a I−x A sに代替しても
良く、更にまた、nチャネル・トランジスタ部分Q、、
及びpチャネル・トランジスタ部分Qpの位置関係を反
対にすることが可能であり、その場合には、p型AAx
 Ga、−、As正孔供給層とp+型GaAsコンタク
ト層とを空乏化することが必要となるから、p1型Ga
As層15の代わりにn+型GaAs層或いはn+型A
ffGaAs層を用いなければならない。
第2図(A)及び(B)は本発明一実施例の要部切断側
面図及びその等価回路図を表し、第1図に於いて用いた
記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つも
のとする。
図(A)及び(B)に於いて、21はpチャネル・トラ
ンジスタ部分のソース電極、22はpチャネル・トラン
ジスタ部分のドレイン電極、23はpチャネル・トラン
ジスタ部分のゲート電極、31はnチャネル・トランジ
スタ部分のソース電極、32はnチャネル・トランジス
タ部分のドレイン電極、33はnチャネル・トランジス
タ部分のゲート電極、41,42.42は素子量分M領
域、r、は入力端、07は出力端、Vt1Dは正側電源
レベル、VSSは接地側電源レベル、C,は2次元正孔
ガス層、C1は2次元電子ガス層をそれぞれ示している
ここで、各電極に関する材料のデータを例示すると次の
通りである。
■ ソース電極21及びドレイン電極22について A u / Z n / A u ■ ゲート電極23について ■ ソース電極31及びドレイン電極32について A u  −Q e / A L! ■ ゲート電極33について 第2図に関して説明した実施例に於いては、pチャネル
・トランジスタ部分に於けるp+型GaAs層15がそ
の下に在るn+型GaAsコンタクト層14及びn型A
l、Gal−、As電子供給層13を空乏化するので、
それ等がpチャネル・トランジスタ部分の動作に悪影響
を与えることはない。
〔発明の効果〕
本発明に依るHEMT系相補型高速半導体装置では、一
導電型チャネル・トランジスタを形成する為に積層され
た半導体層の上にその半導体層中の一導電型化合物半導
体キャリヤ供給層及び一導電型化合物半導体コンタクト
層を空乏化するのに充分な不純物濃度及び厚さを有する
反対導電型化合物半導体層を形成した構成を備えている
この構成に依れば、前記一導電型チャネル・トランジス
タを形成する為の諸手導体層とその上の反対導電型チャ
ネル・トランジスタ部分とを容易且つ確実に分離し、高
周波特性などデバイス特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明一実施例に用いられるエピタキシャル成
長半導体層の構成を説明する為の要部切断側面図、第2
図(A)及び(B)は本発明一実施例の要部切断側面図
及び等価回路図、第3図は従来例に於けるエピタキシャ
ル成長半導体層の構成を説明する為の要部切断側面図を
それぞれ表している。 図に於いて、11は基板、12は活性層、13は電子供
給層、14はコンタクト層、15はp+型GaAs層、
16はエツチング停止層、17は活性層、18は正孔供
給層、19はコンタクト層、21はソース電極、22は
ドレイン電極、23はゲート電極、31はソース電極、
32はドレイン電極、33はゲート電極、41乃至43
は素子量分BSM域、工、は入力端、0.は出力端、■
。。は正側電源レヘル、V 5 Sは接地側電源レベル
、Cpは2次元正孔ガス層、C,、は2次元電子ガス層
をそれぞれ示している。 第1図 従来例に於けるエピタキシャル成長化合物半導体層の構
成を表わす要部切断側面図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一導電型チャネル・トランジスタを構成する為の一導電
    型化合物半導体キャリヤ供給層及び一導電型化合物半導
    体コンタクト層を空乏化させるのに必要な反対導電型キ
    ャリヤ濃度及び厚さを有し且つ該化合物半導体コンタク
    ト層の上方に形成された反対導電型化合物半導体層と、 該反対導電型化合物半導体層の上方に形成され反対導電
    型チャネル・トランジスタを構成する為のアン・ドープ
    化合物半導体活性層及び反対導電型化合物半導体キャリ
    ヤ供給層及び反対導電型化合物半導体コンタクト層と を備えてなることを特徴とする相補型高速半導体装置。
JP27606085A 1985-12-10 1985-12-10 相補型高速半導体装置 Pending JPS62136080A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27606085A JPS62136080A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 相補型高速半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27606085A JPS62136080A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 相補型高速半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62136080A true JPS62136080A (ja) 1987-06-19

Family

ID=17564234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27606085A Pending JPS62136080A (ja) 1985-12-10 1985-12-10 相補型高速半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62136080A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060031A (en) * 1990-09-18 1991-10-22 Motorola, Inc Complementary heterojunction field effect transistor with an anisotype N+ ga-channel devices
JPH04126964U (ja) * 1991-05-14 1992-11-19 東陶機器株式会社 自動水栓におけるリード線のガイド支持構造
US5298772A (en) * 1992-02-28 1994-03-29 Honeywell Inc. Integrated heterostructure acoustic charge transport (HACT) and heterostructure insulated gate field effects transistor (HIGFET) devices

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5060031A (en) * 1990-09-18 1991-10-22 Motorola, Inc Complementary heterojunction field effect transistor with an anisotype N+ ga-channel devices
JPH04126964U (ja) * 1991-05-14 1992-11-19 東陶機器株式会社 自動水栓におけるリード線のガイド支持構造
US5298772A (en) * 1992-02-28 1994-03-29 Honeywell Inc. Integrated heterostructure acoustic charge transport (HACT) and heterostructure insulated gate field effects transistor (HIGFET) devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5302840A (en) HEMT type semiconductor device having two semiconductor well layers
CA1236590A (en) Semiconductor device with hole conduction via strained lattice
EP0144242A2 (en) Compound semiconductor integrated circuit device
EP0206274B1 (en) High transconductance complementary ic structure
EP0256363B1 (en) Algaas/gaas complementary ic structure
JPS6240778A (ja) 相補型半導体装置
JPS63311768A (ja) 相補型半導体装置の製造方法
KR100312368B1 (ko) 화합물반도체집적회로및이것을사용하는광재생중계기
JP2884596B2 (ja) 化合物半導体装置、および素子分離帯の製造方法
JPS61147577A (ja) 相補型半導体装置
JPH03145139A (ja) 電界効果トランジスタとその製造方法
JPS6123364A (ja) 電界効果トランジスタ
US6015981A (en) Heterostructure field-effect transistors (HFETs') with high modulation effectivity
EP0283878A1 (en) Field effect transistor
JPH04125940A (ja) 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JPS6216577A (ja) 相補型電界効果トランジスタおよびその製造方法
EP0093557A2 (en) High-speed complementary semiconductor integrated circuit
JP2655594B2 (ja) 集積型半導体装置
JP3653652B2 (ja) 半導体装置
JPS6167275A (ja) 半導体装置
JPH0513462A (ja) 化合物半導体構造
JPH0154868B2 (ja)
JPH05283439A (ja) 半導体装置
JPH01257372A (ja) 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
JP2834172B2 (ja) 電界効果トランジスタ