JPS609174A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS609174A JPS609174A JP11730183A JP11730183A JPS609174A JP S609174 A JPS609174 A JP S609174A JP 11730183 A JP11730183 A JP 11730183A JP 11730183 A JP11730183 A JP 11730183A JP S609174 A JPS609174 A JP S609174A
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- layer
- schottky barrier
- schottky
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Links
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- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/80—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier
- H01L29/802—Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier with heterojunction gate, e.g. transistors with semiconductor layer acting as gate insulating layer, MIS-like transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/47—Schottky barrier electrodes
- H01L29/475—Schottky barrier electrodes on AIII-BV compounds
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(FI)発明の技術分野
本発明は半導体装置、特に高電子移動度の化合物半導体
層を能動層として用い、またショットキ電極を制御電極
として用いた電界効果型半導体装置に関する。
層を能動層として用い、またショットキ電極を制御電極
として用いた電界効果型半導体装置に関する。
(bl 技術の背景
高速動作可能な素子としてGaAsを用いた電界効果型
トランジスタ(FET)が実用化され、応用分野の拡大
が期待されているが、その動作高速性はGaAsの高電
子移動度に負うところが大きい。更に高い電子移動度を
有する化合物半導体として、InGaAsなどが有望視
されている。
トランジスタ(FET)が実用化され、応用分野の拡大
が期待されているが、その動作高速性はGaAsの高電
子移動度に負うところが大きい。更に高い電子移動度を
有する化合物半導体として、InGaAsなどが有望視
されている。
特にInGa’、AsはInP基板上に格子整合してエ
ピタキシャル成長させる技術が確立しつつあり、実用化
上のyW点は少ない。
ピタキシャル成長させる技術が確立しつつあり、実用化
上のyW点は少ない。
fc) 従来技術と問題点
I n Q 2ΔSによりFETを製作するうえでの難
点の1つば制御電極(ゲート電極)、にある。Ga71
+、sの場合、特性良好なショットキ接合(バリア高さ
で0.7〜0.8eV)が比較的容易に形成できるのに
対し、I nGaAsでは特性良好なショットキ接合は
得られない。例えば、InP基板と格子整合するI n
o、、、G aOゆgAsの場合、表面準位によってそ
の表面バリアは0.3〜0.4 、e Vに固定され、
即ちピンニング効果を生じてショットキ電極金属の種類
にかかわりなく上記バリア高さのショソトキ接合しか形
成できない。
点の1つば制御電極(ゲート電極)、にある。Ga71
+、sの場合、特性良好なショットキ接合(バリア高さ
で0.7〜0.8eV)が比較的容易に形成できるのに
対し、I nGaAsでは特性良好なショットキ接合は
得られない。例えば、InP基板と格子整合するI n
o、、、G aOゆgAsの場合、表面準位によってそ
の表面バリアは0.3〜0.4 、e Vに固定され、
即ちピンニング効果を生じてショットキ電極金属の種類
にかかわりなく上記バリア高さのショソトキ接合しか形
成できない。
そこでInGaAsでEFTを構成するためにはMIS
型構造のゲートを採用することが一般に考えられている
。しかし、SiにおけるMO3型ゲートの如く界面準位
の少ない安定なゲート絶縁膜を得ることばできていす、
実現は難しいものと考えられる。
型構造のゲートを採用することが一般に考えられている
。しかし、SiにおけるMO3型ゲートの如く界面準位
の少ない安定なゲート絶縁膜を得ることばできていす、
実現は難しいものと考えられる。
(d) 発明の目的
本発明の目的は、InGaAsの如く、特性良好なショ
ットキ接合を形成するのが困難な化合物半導体を能動層
とする半導体装置において、特性良好なショットキ接合
部の制御電極を実現するための新規な構造を提供するこ
とにある。
ットキ接合を形成するのが困難な化合物半導体を能動層
とする半導体装置において、特性良好なショットキ接合
部の制御電極を実現するための新規な構造を提供するこ
とにある。
(d) 発明の構成
上記目的は達成するために本発明により提供される半導
体装置は、ショットキ電極から延びる空乏層を第1の化
合物半導体層中に拡げ得る構成を有し、該第1の化合物
半導体層上にば、前記ショットキ電極と接して該第1の
化合物半導体より大きなショットキバリアを形成する第
2の化合物半導体層と第1の化合物半導体層とを繰返し
積層して成る超格子構造が設けられ、前記ショットキ電
極ば該超格子構造におりる第2化合物半導体層表面に接
して設けられていることを特徴とするものである。
体装置は、ショットキ電極から延びる空乏層を第1の化
合物半導体層中に拡げ得る構成を有し、該第1の化合物
半導体層上にば、前記ショットキ電極と接して該第1の
化合物半導体より大きなショットキバリアを形成する第
2の化合物半導体層と第1の化合物半導体層とを繰返し
積層して成る超格子構造が設けられ、前記ショットキ電
極ば該超格子構造におりる第2化合物半導体層表面に接
して設けられていることを特徴とするものである。
([1発明の実施例
第1図は本発明実施例による半導体装置の構造断面を示
す。同図にて1は半絶縁性のInP基板。
す。同図にて1は半絶縁性のInP基板。
2はn型1nGaAsJm、3はInGaAstJiと
GaAs薄層とから成る超格子構造、4は制御電極(〕
、;−ト電極)、5.6はソース及びドレイン電極であ
る。半絶縁性InP基板1上のn型InGaAs団はF
ETの能動チャネルを構成する層であり、InPと格子
整合するIn’o嗅Ga〜、峙Asの単結晶のエビクキ
シャル成長層である。超格子構造3におけるInGaA
s層及びGaAs層は夫々単一層厚みは最大で約100
人位に制限し、超格子構造全体で電子力用−ンネリング
を生じない程度の厚さとなるよう、少なくとも各2層以
上の、望ましくは数十層程度の繰返し積層構造とする。
GaAs薄層とから成る超格子構造、4は制御電極(〕
、;−ト電極)、5.6はソース及びドレイン電極であ
る。半絶縁性InP基板1上のn型InGaAs団はF
ETの能動チャネルを構成する層であり、InPと格子
整合するIn’o嗅Ga〜、峙Asの単結晶のエビクキ
シャル成長層である。超格子構造3におけるInGaA
s層及びGaAs層は夫々単一層厚みは最大で約100
人位に制限し、超格子構造全体で電子力用−ンネリング
を生じない程度の厚さとなるよう、少なくとも各2層以
上の、望ましくは数十層程度の繰返し積層構造とする。
InGaAsJFtの組成は能動層と同じでよいが、I
n o−LG a o、tr A sの組成に漸変さ
せてもよい。最上層1はGaAsFiとする。この超格
子構造はノンドープでよく、またn型にドープすること
により、その上に形成されるショットキ接合から内部へ
向う空乏層の拡がり幅を調整することもできる。ショッ
トキ接合を形成する制御電極4は例えばAIである。
n o−LG a o、tr A sの組成に漸変さ
せてもよい。最上層1はGaAsFiとする。この超格
子構造はノンドープでよく、またn型にドープすること
により、その上に形成されるショットキ接合から内部へ
向う空乏層の拡がり幅を調整することもできる。ショッ
トキ接合を形成する制御電極4は例えばAIである。
本実施例の如くに形成されたショットキ接合のバンド図
を第2図に示す。同図にて第1図の各部と対応するfl
域には同一符号を付しである。InGaASI’ff1
l 2とGaAs1illは本質的には格子整合しない
が、ミスマツチによる転位発生は超格子構造で緩和され
、特にショットキ接合を形成すべき最−上表面結晶層に
対してはミスマツチの影響が緩和されている。最上表面
はGaAs薄層であり、その表面に(4’<AIF71
1の形成するショットキバリ゛1は0.7〜0.8 e
VというG a A ’s本来のバリアの高さを有す
る。かくして、GaAsに対する特性良好なショットキ
バリアを、InGaAsデバイスに導入することが可能
になる。
を第2図に示す。同図にて第1図の各部と対応するfl
域には同一符号を付しである。InGaASI’ff1
l 2とGaAs1illは本質的には格子整合しない
が、ミスマツチによる転位発生は超格子構造で緩和され
、特にショットキ接合を形成すべき最−上表面結晶層に
対してはミスマツチの影響が緩和されている。最上表面
はGaAs薄層であり、その表面に(4’<AIF71
1の形成するショットキバリ゛1は0.7〜0.8 e
VというG a A ’s本来のバリアの高さを有す
る。かくして、GaAsに対する特性良好なショットキ
バリアを、InGaAsデバイスに導入することが可能
になる。
第1図実施例におけるオーミック電極5,6は周知の如
く例えばA 11 G eのようなオーミック金属の合
金化して設ければよく、これはシヨy )キ金屈付着前
に行なっておいてよい。
く例えばA 11 G eのようなオーミック金属の合
金化して設ければよく、これはシヨy )キ金屈付着前
に行なっておいてよい。
(gl 発明の効果
本発明によれば、低ショソトキハリアしが作り得ない半
導体に対して、格子整合はしないが高ショットキバリア
を作り得る半導体を利用することにより、特性良好なシ
ョットキバリアを作成することができ、FET等へ応答
して特性改善効果を達成し得るものである。
導体に対して、格子整合はしないが高ショットキバリア
を作り得る半導体を利用することにより、特性良好なシ
ョットキバリアを作成することができ、FET等へ応答
して特性改善効果を達成し得るものである。
第1図は本発明実施例の装置の構造断面図、第2図はそ
のショットキ接合部のバンド図である。 1−・半絶縁性(nP基板 2−n型InGaAs能動層 3−・InGaAsの超格子構造
のショットキ接合部のバンド図である。 1−・半絶縁性(nP基板 2−n型InGaAs能動層 3−・InGaAsの超格子構造
Claims (1)
- ショットキ電極から延びる空乏層を第1の化合物半導体
中に拡げ得る構成を有し、該第1の化合物半導体層上に
は、前記ショットキ電極と接して該第1の化合物半導体
より大きなショソトキハリアを形成する第2の化合物半
導体層と第1の化合物半導体層とを繰返し稍層して成る
超格子構造が設けられ、前記ショットキ電極は該超格子
構造における第2化合物半導体層表面に接して設けられ
ていることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11730183A JPS609174A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11730183A JPS609174A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS609174A true JPS609174A (ja) | 1985-01-18 |
Family
ID=14708362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11730183A Pending JPS609174A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS609174A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61290776A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-20 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | 半導体デバイス |
JPS63116471A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電界効果トランジスタ |
US4796068A (en) * | 1986-04-21 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device having ultrahigh-mobility |
EP0514077A2 (en) * | 1991-05-13 | 1992-11-19 | AT&T Corp. | Article comprising an opto-electronic device |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11730183A patent/JPS609174A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61290776A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-20 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | 半導体デバイス |
US4796068A (en) * | 1986-04-21 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device having ultrahigh-mobility |
JPS63116471A (ja) * | 1986-11-04 | 1988-05-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電界効果トランジスタ |
EP0514077A2 (en) * | 1991-05-13 | 1992-11-19 | AT&T Corp. | Article comprising an opto-electronic device |
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