[发明专利]异质结双极晶体管

说明书

本发明提供一种能够抑制HBT的输入输出特性的线性度降低的HBT。在基板上层叠有集电极层、基极层以及发射极层。集电极层包含渐变型半导体层，该渐变型半导体层的电子亲和力从接近基极层的侧朝向远离基极层的侧增大。基极层的接近集电极层的侧的界面上的电子亲和力与渐变型半导体层的接近基极层的侧的界面上的电子亲和力相等。

技术领域

本发明涉及异质结双极晶体管。

背景技术

作为构成便携式终端的功率扩大器模块的晶体管，主要使用异质结双极晶体管(HBT)。作为HBT所需的特性，可列举在高频区域下高效率、高增益、高输出、高耐压、低失真等诸多项目。特别是最近，要求在以高输出工作的HBT中为低失真且高性能(高效率、高增益)。

在专利文献1中，公开了以实现高效率为目的的HBT。该HBT依次具备发射极层、基极层、集电极层以及子集电极层。集电极层包含相邻的多个子区域。在各个子区域中，能带隙是固定的，或者是线性变化的。在子区域之间，集电极中的载流子行进的能带边缘是连续的。在各子区域间的界面形成有二维或者伪二维的电荷层，以补偿由子区域间的电子亲和力和能带隙的差异产生的伪电场。

集电极层的一个子区域由电子亲和力从基极层朝向子集电极层逐渐增大的渐变型半导体形成。在该子区域(渐变型半导体层)和基极层之间，配置有由电子亲和力从基极层朝向子集电极层逐渐变小的反向渐变型半导体构成的子区域(反向渐变型半导体层)。在渐变型半导体层和反向渐变型半导体层的界面，配置有二维电荷层(δ掺杂层)。其中，渐变型半导体层是指混晶半导体的构成元素的混晶比发生变化以使电子亲和力从基极层朝向子集电极层逐渐增大的半导体层。反向渐变型半导体层电子亲和力混晶半导体的构成元素的混晶比发生变化以使电子亲和力从基极层朝向子集电极层逐渐变小的半导体层。

对于该HBT而言，集电极层和基极层形成异质结，属于所谓的双异质结双极晶体管(DHBT)的范畴。在DHBT中，期待通过降低偏置电压来提高功率扩大器的效率。

在DHBT中，能够期待通过降低偏置电压来提高效率，但由于形成于反向渐变型半导体层和渐变型半导体层的界面的能垒，在电子传输中会产生被称作阻塞效应的障碍。有时会因为该阻塞效应，而不能有效发挥DHBT的效率提高的效果。在专利文献1所公开的DHBT中，在反向渐变型半导体层和渐变型半导体层的界面配置δ掺杂层来降低能垒，由此实现效率提高。

专利文献1：日本特开2000－332023号公报

通过本申请的发明人的研究，判明了在专利文献1所公开的DHBT的构造中，在高输出时输入输出特性的线性度降低(失真增加)。在高输出时输入输出特性的线性度降低的理由如下。

在专利文献1所公开的HBT中，通过配置δ掺杂层，在基极层附近的集电极层存在高浓度的区域。该高浓度的区域为使基极与集电极间电容的电压依赖性(Cbc－Vbc特性)的线性度降低的重要因素。Cbc－Vbc特性的线性度的降低导致作为表示功率扩大器的失真的一个指标的邻道泄漏功率比(ACLR)劣化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够抑制HBT的输入输出特性的线性度降低的HBT。

本发明的第一观点的异质结双极晶体管，

具有层叠在基板上的集电极层、基极层以及发射极层，

上述集电极层包含渐变型半导体层，上述渐变型半导体层的电子亲和力从接近上述基极层的侧朝向远离上述基极层的侧增大，

上述基极层的接近上述集电极层的侧的界面上的电子亲和力与上述渐变型半导体层的接近上述基极层的侧的界面上的电子亲和力相等。