[发明专利]外延结构和低开启电压晶体管在审

专利信息
申请号: 201910937902.0 申请日: 2019-09-30
公开(公告)号: CN110649088A 公开(公告)日: 2020-01-03
发明(设计)人: 颜志泓;蔡文必;魏鸿基 申请(专利权)人: 厦门市三安集成电路有限公司
主分类号: H01L29/10 分类号: H01L29/10;H01L29/20;H01L29/737
代理公司: 11646 北京超成律师事务所 代理人: 孟宪功
地址: 361100 福建省厦门*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 基电极层 晶体管 发射极层 开启电压 外延结构 逐渐增大 电极层 复合基 复合 半导体领域 频率特性 载子迁移 低能隙 基电极 电阻 功耗 制备 申请 保证
【说明书】:

本申请提供了一种外延结构和低开启电压晶体管,涉及半导体领域。外延结构包含复合基电极层和复合发射极层。复合基电极层包含第一基电极层和制备在第一基电极层上的第二基电极层。第一基电极层的材料包含InxGa1-xAs1-yNy或InxGa1-xAs,第二基电极的材料包含InmGa1-mAs。InxGa1-xAs1-yNy具有低能隙的特点,能够减少晶体管的开启电压,减少功耗。在靠近复合发射极层的方向上,第一基电极层中In含量不变,第二基电极层中In含量逐渐增大。In含量逐渐增大能够提高电子的载子迁移率,减少器件的基电极层的电阻,能够保证晶体管的频率特性良好。

技术领域

本申请涉及半导体领域,具体涉及一种外延结构和低开启电压晶体管。

背景技术

现有的异质结磷化铟镓晶体管器件(InGaP HBT)具有较高的器件可靠性,具有不错的运用前景,但是其开启电压较大,导致器件的功耗较大。所以,需要设计一种晶体管,能够适用于低开启电压,减少功耗,不会带来其它缺陷。

发明内容

本申请提供一种外延结构和低开启电压晶体管,能够适用于低开启电压,减少功耗,且不会带来其它缺陷。

本申请实施例提供一种外延结构,包含:

复合基电极层,包含第一基电极层和制备在第一基电极层上的第二基电极层,第一基电极层的材料包含InxGa1-xAs1-yNy或InxGa1-xAs,第二基电极的材料包含InmGa1-mAs;

基于第二基电极层制备的复合发射极层;

其中,在靠近复合发射极层的方向上,第一基电极层中In含量不变,第二基电极层中In含量逐渐增大。

进一步地,InxGa1-xAs1-yNy中,x=0.03,x=3y。

进一步地,第一基电极层的材料中,In的组分范围为:3%~20%。

进一步地,第一基电极层的材料中,In的组分范围为:7%~102%。

进一步地,InxGa1-xAs中,在靠近复合发射极层的方向上,x的取值从0.05逐渐增至0.15。

进一步地,InxGa1-xAs中,在靠近复合发射极层的方向上,x的取值从0.03逐渐增至0.2。

进一步地,第二基电极层的厚度范围为:单原子层的厚度至30nm。

进一步地,复合发射极层的材料包含GaxIn1-xP,复合发射极层包含:

第一发射极层;

基于第一发射极层制备的第二发射极层;

基于第二发射极层制备的第三发射极层;

其中,在远离复合基电极层的方向上,第一发射极层中x的取值逐渐增大,第二发射极层中x的取值不变,第三发射极层中x的取值逐渐增大。

进一步地,第一发射极层中x的取值从0.3逐渐增至0.7。

进一步地,第二发射极中x的取值为0.3。

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