[發明專利]雙極晶體管

有效

• 申請號: 200980150271.2
• 申請日: 2009-10-16
• 公開（公告）號: CN102246283A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 安藤裕二;宮本廣信;中山達峰;岡本康宏;井上隆;大田一樹
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/205;H01L29/737
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

1.一種雙極晶體管，包括：

襯底；

集電極層，所述集電極層被構造為形成在所述襯底上，并且包括第一氮化物半導體；

基極層，所述基極層具有p導電型，被構造為形成在所述集電極層上，并且包括第二氮化物半導體；以及

發射極層，所述發射極層具有n導電型，被構造為形成在所述基極層上，并且包括第三氮化物半導體；

其中，所述集電極層、所述基極層和所述發射極層形成為相對于所述襯底的表面的晶體生長方向與所述襯底的[0001]方向平行，

其中，所述第一氮化物半導體包括：

In_ycAl_xcGa_1-xc-ycN，其中0≤xc≤1，0≤yc≤1，0＜xc+yc≤1，并且

其中，在所述第一氮化物半導體中，在表面側上的a軸的長度比在襯底側上的a軸的長度長。

2.根據權利要求1所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層形成為所述第一氮化物半導體的a軸從所述襯底側朝著所述表面側增加。

3.根據權利要求2所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層形成為所述第一氮化物半導體的Al組分xc從所述襯底側朝著所述表面側減小。

4.根據權利要求3所述的雙極晶體管，其中，當所述第一氮化物半導體的平均Al組分和平均In組分分別是<xc>和<yc>時，所述第一氮化物半導體滿足下面的表達式2：

|<xc>-4.6<yc>|＜0.5。

5.根據權利要求3所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層進一步包括：

第四氮化物半導體，所述第四氮化物半導體被構造為接觸地設置在所述第一氮化物半導體上，

其中，所述第四氮化物半導體包括：

Al_xc2Ga_1-xc2N，其中0≤xc2＜xc≤1。

6.根據權利要求5所述的雙極晶體管，其中，所述基極層包括：

In_ybGa_1-ybN，其中0≤yb≤1。

7.根據權利要求2所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層形成為所述第一氮化物半導體的In組分yc從所述襯底側朝著所述表面側增加。

8.根據本發明7所述的雙極晶體管，其中，當所述第一氮化物半導體的平均Al組分和平均In組分分別是<xc>和<yc>時，所述第一氮化物半導體滿足下面的表達式2：

|<xc>-4.6<yc>|＜0.5。

9.根據權利要求1至8的任何一項所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層、所述基極層和所述發射極層依次形成在所述襯底上。

10.根據權利要求1至8的任何一項所述的雙極晶體管，其中，所述集電極層和所述基極層形成為在所述集電極層和所述基極層之間的界面處，所述第一氮化物半導體的帶隙大于所述第二氮化物半導體的帶隙。

11.根據權利要求1至8的任何一項所述的雙極晶體管，進一步包括：

子集電極，所述子集電極具有n導電型，被構造為接觸地形成在所述集電極層上；

第一歐姆電極，所述第一歐姆電極被構造為電連接到所述發射極；

第二歐姆電極，所述第二歐姆電極被構造為電連接到所述基極；以及

第三歐姆電極，所述第三歐姆電極被構造為電連接到所述子集電極。