JPS6189677A - 電界効果トランジスタ - Google Patents
電界効果トランジスタInfo
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- JPS6189677A JPS6189677A JP21044584A JP21044584A JPS6189677A JP S6189677 A JPS6189677 A JP S6189677A JP 21044584 A JP21044584 A JP 21044584A JP 21044584 A JP21044584 A JP 21044584A JP S6189677 A JPS6189677 A JP S6189677A
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- metal
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Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
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
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/423—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/42312—Gate electrodes for field effect devices
- H01L29/42316—Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- 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。
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、超高周波・高周波電子機器等に用いられる電
界効果トランジスタに関するものである。
界効果トランジスタに関するものである。
（従来例の構成とその問題点）
近年、１０数ＧＨ，ｚ程度に至るマイクロ波・超高周波
領域においても半導体デバイスが使用される様になって
きている。
領域においても半導体デバイスが使用される様になって
きている。
この周波数帯域に使用されるトランジスタには低雑音・
高利得が要求されている。これらトランジスタとしては
、通常、電界効果型のトランジスタが用いられ、とりわ
けＧａＡｓを用いた電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が
、低雑音特性を持つとされている。
高利得が要求されている。これらトランジスタとしては
、通常、電界効果型のトランジスタが用いられ、とりわ
けＧａＡｓを用いた電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が
、低雑音特性を持つとされている。
この電界効果トランジスタにおいて、雑音・利得を左右
するデバイス・パラメータの一つに相互コンダクタンス
Ｇｍがある。低雑音動作を得るためにはＧｍを出来るだ
け大きくしなければならない。
するデバイス・パラメータの一つに相互コンダクタンス
Ｇｍがある。低雑音動作を得るためにはＧｍを出来るだ
け大きくしなければならない。
このＧｍは、ゲート長等のジオメトリを一定とすると、
活性層のキャリア濃度と移動度によってきまる。
活性層のキャリア濃度と移動度によってきまる。
ところで、ＦＥＴを低雑音動作させるには、通常、ピン
チオフぎりぎりにゲートバイアスを掛けた状態で用いる
。従って、そのバイアス時のゲート空乏層先端、即ち、
活性層の下側（ゲート電極の反対側）の界面付近におけ
るキャリア濃度と移動濃度が問題となる。
チオフぎりぎりにゲートバイアスを掛けた状態で用いる
。従って、そのバイアス時のゲート空乏層先端、即ち、
活性層の下側（ゲート電極の反対側）の界面付近におけ
るキャリア濃度と移動濃度が問題となる。
移動濃度は制御困難なパラメータであるので。
キャリア濃度を考えると以下のようになる。 ゛第１図
はＦＥＴに使用される半導体結晶の活性層近傍のキャリ
ア濃度プロファイルを示すもので、ａは理想的プロファ
イル、ｂは現実のプロファイルをそれぞれ示す。
はＦＥＴに使用される半導体結晶の活性層近傍のキャリ
ア濃度プロファイルを示すもので、ａは理想的プロファ
イル、ｂは現実のプロファイルをそれぞれ示す。
適当なピンチオフと高Ｇｍを実現するためには、第１−
ａに示すような界面での急峻なキャリア濃度プロファイ
ルが理想的である。ところが、現実に得られるエピタキ
シャル活性層のキャリア濃度プロファイルは、第１図す
に示すように有限の立上り幅が出来てしまう。
ａに示すような界面での急峻なキャリア濃度プロファイ
ルが理想的である。ところが、現実に得られるエピタキ
シャル活性層のキャリア濃度プロファイルは、第１図す
に示すように有限の立上り幅が出来てしまう。
この立上り幅は、出来得る限り狭くすることが望ましい
が、現在の工業生産設備技術を以ってしては、キャリア
濃度変化１０”〜１０１１０１７ａに対して２００人が
限界であり、さらに大きな規格許容値を定めても、エピ
タキシャル成長の歩留りはこれで律せられ七いるのが現
状である。
が、現在の工業生産設備技術を以ってしては、キャリア
濃度変化１０”〜１０１１０１７ａに対して２００人が
限界であり、さらに大きな規格許容値を定めても、エピ
タキシャル成長の歩留りはこれで律せられ七いるのが現
状である。
（発明の目的） ′
本発明は上記欠点に鑑み、ピンチオフ近くの深いゲート
バイアスにおいても高いＧｍを実現し、ひいては、低雑
音動作を可能にする電界効果トランジスタを提供するこ
とを目的とするものである。
バイアスにおいても高いＧｍを実現し、ひいては、低雑
音動作を可能にする電界効果トランジスタを提供するこ
とを目的とするものである。
（発明の構成）
本発明は、活性層のゲート電極と対向する活性層面にシ
ョットキ金属を有する構成としたものであり、この構成
により、活性層の界面におけるキャリア濃度変化領域が
ショットキ電極から伸びた空乏層内に入り、ＶＴｆ、気
的に不活性となることにより高いＧｍを実現することが
出来るようにしたものである。
ョットキ金属を有する構成としたものであり、この構成
により、活性層の界面におけるキャリア濃度変化領域が
ショットキ電極から伸びた空乏層内に入り、ＶＴｆ、気
的に不活性となることにより高いＧｍを実現することが
出来るようにしたものである。
（実施例の説明）
第２図は、本発明の電界効果トランジスタの構成を示す
一実施例の断面概略を示し、１は基板。
一実施例の断面概略を示し、１は基板。
２は活性層、３はキャリア濃度変化領域、４はゲート電
極、５はソース電極、６はドレイン電極。
極、５はソース電極、６はドレイン電極。
７はショットキ金属、８はショットキ金属によ□る空乏
層、９はグー１−空乏層である。
層、９はグー１−空乏層である。
この例では、半導体としてＧａＡｓを用いている。
基板１としてはＣｒドープ半絶縁性ＧａＡｓを用い、気
相エピタキシャル法で活性層２を成長させる。活性層２
としてはキャリア濃度３ Ｘ １０”Ｃｍ−３，厚さ１
０００人とする。基板１と活性層２との間にはキャリア
濃度変化領域３が必然的に形成される。活性層２の表面
にはゲート電極４．ソース電極５及びドレイン電極６を
形成する。しかる後、ゲート電極下の基板をエツチング
除去し活性層を露出させる。さらに裏面にショットキ金
属７を蒸着する。
相エピタキシャル法で活性層２を成長させる。活性層２
としてはキャリア濃度３ Ｘ １０”Ｃｍ−３，厚さ１
０００人とする。基板１と活性層２との間にはキャリア
濃度変化領域３が必然的に形成される。活性層２の表面
にはゲート電極４．ソース電極５及びドレイン電極６を
形成する。しかる後、ゲート電極下の基板をエツチング
除去し活性層を露出させる。さらに裏面にショットキ金
属７を蒸着する。
この例においてはＡＱを５０００人蒸着付設した。
以上の様に構成された電界効果トランジスタについて、
以下その動作について説明する。
以下その動作について説明する。
裏面に付けたショットキ金属７によって、その直下には
空乏層８が形成される。ゲート部分裏面においては、基
板が除去され活性層２とショットキ金属７が直接接触し
ている分で、この空乏層は活性層内部にまで及ぶ。
空乏層８が形成される。ゲート部分裏面においては、基
板が除去され活性層２とショットキ金属７が直接接触し
ている分で、この空乏層は活性層内部にまで及ぶ。
従って、基板１と活性層２の界面に存在するキャリア濃
度変化領域３は、この部分においては空乏層の内に含ま
れてしまう。この為、表面のゲート電極にバイアス電圧
を印加してゲート空乏層を広げて行くと、基板界面に誉
め先端が達する以前にショットキ金属からの空乏層と接
触し、チャネルを閉じてピンチオフ状態になる。
度変化領域３は、この部分においては空乏層の内に含ま
れてしまう。この為、表面のゲート電極にバイアス電圧
を印加してゲート空乏層を広げて行くと、基板界面に誉
め先端が達する以前にショットキ金属からの空乏層と接
触し、チャネルを閉じてピンチオフ状態になる。
以上の様に本発明によれば、基板と活性層界面に存在す
るキャリア濃度変化領域は、ショットキ金属による空乏
層内に入り、チャネルとして使用されることが無い。従
って、ゲートバイアスをピンチオフ近くにまで印加して
も、チャネルのキャリア濃度は低下すること無く、相互
コンダクタンスＧｍの急激な低下は防ぐ事が出来る。
るキャリア濃度変化領域は、ショットキ金属による空乏
層内に入り、チャネルとして使用されることが無い。従
って、ゲートバイアスをピンチオフ近くにまで印加して
も、チャネルのキャリア濃度は低下すること無く、相互
コンダクタンスＧｍの急激な低下は防ぐ事が出来る。
なお、上記説明では、裏面の一部をエツチング除去した
場合を説明したが、裏面全部の基板を除去し、ショット
キ金属を付設しても、その効果は変るものではない。
場合を説明したが、裏面全部の基板を除去し、ショット
キ金属を付設しても、その効果は変るものではない。
（発明の効果）
以上説明したように本発明は、活性層のゲート電極と対
向する面にショットキ金属を付設した構造により、特性
の良い電界効果トランジスタを実現するものであり、そ
の実用的効果は大なるものがある。
向する面にショットキ金属を付設した構造により、特性
の良い電界効果トランジスタを実現するものであり、そ
の実用的効果は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
第１図はＦＥＴに使用される半導体結晶の活性層近傍の
キャリア濃度プロファイルを示す可、第２図は本発明の
電界効果トランジスタの構成を示す一実施例の断面概略
を示す図である。 １ ・・基板、２・・・活性層、３ ・・・キャリア濃
度変化領域、４ ・・・ゲート電極、５・・・ソース電
極、６ ・・ トレイン電極、７ ・・・ショットキ金
属、８ ・・ ショットキ金属による空乏層、９ ・・
・ゲート空乏層。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図
キャリア濃度プロファイルを示す可、第２図は本発明の
電界効果トランジスタの構成を示す一実施例の断面概略
を示す図である。 １ ・・基板、２・・・活性層、３ ・・・キャリア濃
度変化領域、４ ・・・ゲート電極、５・・・ソース電
極、６ ・・ トレイン電極、７ ・・・ショットキ金
属、８ ・・ ショットキ金属による空乏層、９ ・・
・ゲート空乏層。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 活性層のゲート電極と対向する活性層面にショットキ
金属を有することを特徴とする電界効果トランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21044584A JPS6189677A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電界効果トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21044584A JPS6189677A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電界効果トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6189677A true JPS6189677A (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=16589443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21044584A Pending JPS6189677A (ja) | 1984-10-09 | 1984-10-09 | 電界効果トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147165A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Yano Giken:Kk | 蓄熱カプセル |
-
1984
- 1984-10-09 JP JP21044584A patent/JPS6189677A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147165A (ja) * | 2005-11-28 | 2007-06-14 | Yano Giken:Kk | 蓄熱カプセル |
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