[發(fā)明專利]一種基于深能級瞬態(tài)譜測試的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710235790.5
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107134405B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂紅亮;趙曼麗;趙小紅;張義門;張玉明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/06
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明公開了一種基于深能級瞬態(tài)譜測試的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方法。該InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)包括N⁺?InP襯底、N?InP層、P⁺?InGaAs層、P⁺?InGaAs歐姆接觸層和兩個歐姆接觸電極，N⁺?InP襯底、N?InP層、P⁺?InGaAs層和P⁺?InGaAs歐姆接觸層自下而上依次排列，在N⁺?InP襯底上的N?InP層和P⁺?InGaAs層共同構(gòu)成InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)外延層，P⁺?InGaAs歐姆接觸層生長于P⁺?InGaAs層的頂部。本發(fā)明的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)在一定反向偏壓下，耗盡層寬度不至于完全耗盡，從而耗盡層寬度增加使得結(jié)電容減小，進(jìn)而滿足深能級瞬態(tài)譜測試要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于深能級瞬態(tài)譜測試的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管InP/InGaAs HBTs是最常見的III-V族化合物HBTs，其具有的高頻、低功耗特性使得它成為空間應(yīng)用領(lǐng)域非常有競爭力的器件。空間輻射產(chǎn)生的缺陷使InP/InGaAs HBTs器件電特性退化：如電流增益β降低、開啟電壓V_CE,off增大等，產(chǎn)生這些退化的原因是由于輻照后InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)產(chǎn)生的缺陷所致，然而由于實際的HBT結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，尚未有對輻照后InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的缺陷進(jìn)行定量表征。

圖1是現(xiàn)有的InP/InGaAs HBT中的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其中InGaAs層高摻雜，厚度很薄，InP發(fā)射區(qū)也很薄，且為低摻雜，因而在很小的反偏電壓下，發(fā)射區(qū)完全耗盡，其結(jié)電容較大，超出了深能級瞬態(tài)譜測試范圍，深能級瞬態(tài)譜測試要求結(jié)電容一般在pF量級，因此有必要提出一種新的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使之滿足深能級瞬態(tài)譜測試的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于深能級瞬態(tài)譜測試的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有的HBT結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、且InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)中結(jié)電容過大，從而無法利用深能級瞬態(tài)譜測試技術(shù)對輻照缺陷進(jìn)行定量表征的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于深能級瞬態(tài)譜測試的InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括N⁺-InP襯底、N-InP層、P⁺-InGaAs層、P⁺-InGaAs歐姆接觸層、N區(qū)歐姆接觸電極和P區(qū)歐姆接觸電極；其中，N⁺-InP襯底、N-InP層、P⁺-InGaAs層和P⁺-InGaAs歐姆接觸層自下而上依次排列，在N⁺-InP襯底上的N-InP層和P⁺-InGaAs層共同構(gòu)成InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)外延層，P⁺-InGaAs歐姆接觸層生長于P⁺-InGaAs層的上部，P區(qū)歐姆接觸電極制作在P⁺-InGaAs歐姆接觸層的頂部，N區(qū)歐姆接觸電極制作在N⁺-InP襯底的底部。

本發(fā)明的特點還在于，所述N⁺-InP襯底采用(100)晶向，且為Si高摻雜，摻雜濃度10¹⁸cm^-3。

本發(fā)明的特點還在于，所述InP/InGaAs異質(zhì)結(jié)外延層中，P⁺-InGaAs層的In摩爾組分為0.53，Ga摩爾組分為0.47，摻雜為C元素。

本發(fā)明的特點還在于，所述P⁺-InGaAs歐姆接觸層的厚度為200nm，Si摻雜濃度10¹⁹cm^-3。