[實用新型]一種GaAsHBT器件外延結構

有效

• 申請號: 201720337277.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN206907772U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 陳一峰
• 申請（專利權）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號: H01L29/737
• 分類號: H01L29/737;H01L29/225;H01L29/06
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 徐豐

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，尤其涉及一種GaAs HBT器件外延結構。

背景技術

進入二十一世紀以來，社會邁入了超高速發展的信息時代，全球數據業務呈現爆炸式增長，射頻通信技術尤其是GaAs HBT技術取得了長足的進步和廣泛地應用。目前GaAs HBT在手機/基站中已成為標準射頻器件而得到普遍應用。

與傳統的AlGaAs/GaAs，InGaP/GaAs異質結相比，Al_xGa_0.52-xIn_0.48P/GaAs具有以下特點：

1、Al_xGa_0.52-xIn_0.48P/GaAs的價帶能帶差可以比InGaP/GaAs更大，電子注入效率更高，隨著Al的摩爾含量增大，Al_xGa_0.52-xIn_0.48P/GaAs的禁帶寬度可以從1.9eV增大到2.32eV，使得HBT器件可以得到更高的方向擊穿電壓和功率；大的價帶不連續也有利于提高Al_xGa_0.52-xIn_0.48P HBT器件的高溫工作特性。

2、Al_xGa_0.52-xIn_0.48P/GaAs在實際制作工藝中，腐蝕選擇比與InGaP/GaAs類似，工藝更易實現；

事實上，目前廣泛采用的GaAs HBT多為單異質結結構(SHBT)，即在發射極和基極(E-B)之間采用InGaP/GaAs異質結，但SHBT結構，由于E-B異質結與B-C(基極-集電極)同質結之間的內建電場大小差異，導致在SHBT直流輸出特性中，出現0.2V左右的開啟電壓Voffset，在功率器件應用中，尤其是開關器件應用中，造成不必要的功率損耗。實際上，另一方面，由于P型GaAs材料在生長時，多采用C或Be作為摻雜雜質，可能擴散至Al_xGa_0.52-xIn_0.48P中，可采用插入空間隔離層解決，但E-B之間的插入層對HBT器件β等關鍵指標有較大影響。

因此，現有的GaAs HBT采用單異質結結構性能較差。

實用新型內容

本實用新型實施例通過提供一種GaAs HBT器件外延結構，解決了現有技術中GaAs HBT采用單異質結結構性能較差的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型實施例提供了一種GaAs HBT器件外延結構，由下至上依次包括GaAs襯底、N-GaAs集電區層、N-Al_xGa_0.52-xIn_0.48P集電區層、空間隔離層、P-GaAs基區層、若干層N-Al_xGa_0.52-xIn_0.48P發射區層、N-GaAs發射區層、N⁺-In_zGa_1-zAs帽層，其中，若干層N-Al_xGa_0.52-xIn_0.48P發射區層由下至上x的變化逐漸增大，且x的范圍為0～0.3。

采用本實用新型中的一個或者多個技術方案，具有如下有益效果：

由于在該GaAs HBT器件外延結構中采用的雙異質結構中，在兩個異質結之間采用空間隔離層結構，并在若干層N-Al_xGa_0.52-xIn_0.48P發射區層采用漸變層結構，在保證電流增益β，提高工藝可靠度的同時，減小GaAs HBT開啟電壓Voffset，提高發射極注入效率，使單個HBT器件同時滿足微波放大器和高速開關的應用成為可能，從而提高了GaAs HBT器件外延結構的性能。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中GaAs HBT器件外延結構的結構示意圖。

具體實施方式

本實用新型實施例通過提供一種GaAs HBT器件外延結構，解決了現有技術中GaAs HBT采用單異質結結構性能較差的技術問題。

為了解決上述技術問題，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對本實用新型的技術方案進行詳細的說明。