[實(shí)用新型]一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820500122.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN208738256U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新磊半導(dǎo)體科技（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/778
• 分類號(hào): H01L29/778;H01L29/06;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本實(shí)用新型提出一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)，該材料結(jié)構(gòu)包括GaAs半絕緣襯底上依次生長(zhǎng)GaAs緩沖層、AlGaAs下勢(shì)壘層、第一GaAs平滑層、下平面摻雜層、第二GaAs平滑層、AlGaAs下空間隔離層、InGaAs溝道層、AlGaAs上空間隔離層、第三GaAs平滑層、上平面摻雜層、第四GaAs平滑層，AlGaAs上勢(shì)壘層、AlAs腐蝕阻斷層和GaAs重?fù)诫s帽層；在GaAs半絕緣襯底上依次生長(zhǎng)GaAs緩沖層、AlGaAs下勢(shì)壘層、第一GaAs平滑層、下平面摻雜層、第二GaAs平滑層、AlGaAs下空間隔離層、InGaAs溝道層、AlGaAs上空間隔離層、第三GaAs平滑層、上平面摻雜層、第四GaAs平滑層、AlGaAs上勢(shì)壘層、AlAs腐蝕阻斷層、GaAs重?fù)诫s帽層。提高勢(shì)壘層中Si面摻雜的摻雜效率，有利于改善PHEMT器件的跨導(dǎo)和擊穿電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及化合物半導(dǎo)體材料及器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

砷化鎵GaAs基贗配高電子遷移率晶體管PHEMT是一種化合物半導(dǎo)體材料，具有高頻、高功率增益以及低噪聲等特點(diǎn)，因而大量應(yīng)用于無(wú)線通訊、光纖通訊、衛(wèi)星通訊、毫米波雷達(dá)以及電子對(duì)抗等軍事及民用領(lǐng)域。砷化鎵PHEMT外延材料生產(chǎn)是整個(gè)砷化鎵產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)，外延材料的質(zhì)量直接決定了最后產(chǎn)品的重要性能。常規(guī)PHEMT外延材料大都采用硅Si在AlGaAs層中做面摻雜。但由于鋁Al的化學(xué)屬性活潑，在外延生長(zhǎng)中，AlGaAs層容易吸附更多的雜質(zhì)如氧O、碳C等，造成在AlGaAs層中Si面摻雜的摻雜效率不高。因此設(shè)計(jì)一種外延結(jié)構(gòu)，從而提高Si面摻雜效率有現(xiàn)實(shí)意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs 基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)，以提高勢(shì)壘層中Si面摻雜的摻雜效率，進(jìn)而有利于改善PHEMT器件的跨導(dǎo)和擊穿電壓。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出了一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)，在Si平面摻雜層兩側(cè)增加GaAs 平滑層，以減少Si平面摻雜時(shí)的雜質(zhì)吸收，進(jìn)而提高摻雜效率。該結(jié)構(gòu)包括：該材料結(jié)構(gòu)包括GaAs半絕緣襯底上依次生長(zhǎng)GaAs緩沖層、AlGaAs下勢(shì)壘層、第一GaAs平滑層、下平面摻雜層、第二GaAs 平滑層、AlGaAs下空間隔離層、InGaAs溝道層、AlGaAs上空間隔離層、第三GaAs平滑層、上平面摻雜層、第四GaAs平滑層，AlGaAs 上勢(shì)壘層、AlAs腐蝕阻斷層和GaAs重?fù)诫s帽層；在GaAs半絕緣襯底上依次生長(zhǎng)GaAs緩沖層、AlGaAs下勢(shì)壘層、第一GaAs平滑層、下平面摻雜層、第二GaAs平滑層、AlGaAs下空間隔離層、InGaAs 溝道層、AlGaAs上空間隔離層、第三GaAs平滑層、上平面摻雜層、第四GaAs平滑層、AlGaAs上勢(shì)壘層、AlAs腐蝕阻斷層、GaAs重?fù)诫s帽層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

相對(duì)于常規(guī)的PHEMT而言，在Si平面摻雜層兩側(cè)各增加一層厚的GaAs平滑層使Si面摻雜避開AlGaAs層，有效地減少雜質(zhì)的吸附，提高了Si面摻雜效率。由于GaAs層很薄，不會(huì)形成溝道，所以不會(huì)產(chǎn)生平行電導(dǎo)。這種設(shè)計(jì)有利于改善PHEMT器件的跨導(dǎo)和擊穿電壓。

附圖說(shuō)明

圖1一種帶有GaAs面摻雜平滑層的GaAs基PHEMT外延材料結(jié)構(gòu)。

圖中：1、GaAs半絕緣襯底，2、GaAs緩沖層，3、AlGaAs下勢(shì)壘層，4、第一GaAs平滑層，5、下平面摻雜層，6、第二GaAs 平滑層，7、AlGaAs下空間隔離層，8、InGaAs溝道層，9、AlGaAs上空間隔離層，10、第三GaAs平滑層，11、上平面摻雜層，12、第四GaAs平滑層，13、AlGaAs上勢(shì)壘層，14、AlAs腐蝕阻斷層，15、 GaAs重?fù)诫s帽層。

具體實(shí)施方式