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场效应晶体管制造技术

技术编号:3218505 阅读:184 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种场效应晶体管(FET)用基底层偏置来抑制本征对导电的贡献和减小泄漏电流。它包含相邻的四层(102至108):p↑[+]InSb基底层(102)、p↑[+]InAlSb势垒层(104)、π本征层(106)和SiO↓[2]绝缘层(108);p↑[+]源区和漏区(110、112)被注入到本征层(106)。这种FET是增强型的MISFET(100),施加偏置在其本征层(106)中建立FET沟道。绝缘层(108)的基本平坦的表面部分支撑着栅极接触(116)。这就避免或减小了因栅极沟槽引起的沟道不直而能得到高的电流增益截止频率。在FET中因这些层的不平而引起的沟道不直的程度不应超过50nm,最好小于5nm。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及场效应晶体管(FET)。特别是涉及如由禁带宽度EG≤0.5eV的窄带隙半导体材料制成的MISFET的这样一些FET,但不限于此。它还涉及用在高于环境温度的升高工作温度下的由宽带隙材料制成的FET。窄带隙半导体,如锑化铟(InSb)具有一些有用的性质,如很低的电子有效质量,很高的电子迁移率和饱和速度。对于超高速应用这都是很有潜力的。尤其对于快速的功耗很低的晶体管,InSb是一种有希望的材料,因为在低电场下其电子迁移率μe九倍于GaAs,其饱和速度Vsat为GaAs的五倍以上,尽管在这些方面GaAs具有良好的性质。也预期Insb具有超过0.5μm的大的弹道平均自由程。这意味着InSb有潜力在很低的电压下以很低的功耗高速工作,对于袖珍的和高密度的应用它是理想的。在295K(环境温度)下Si、GaAs和InSb某些性质的比较列于下面的表1中表1295K下InSb的性质 直到最近InSb在环境温度下的有潜在价值的性质还是不可及的,因为它的窄带隙和随之而来的高本征栽流子浓度(~2×1016cm-3),后者分别比Si高6个量级,比GaAs高9个量级。这就使InSb器件在环境温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场效应晶体管(FET),包括在其工作温度下未加偏置时具有本征导电的区域(106)和用于抑制本征区(106)中本征对载流子浓度的贡献的偏置装置,特征在于所述FET(100)还包括用于限定在源区(110)和漏区(112)间延伸的沟道的装置,使沟道不直的程度不超过50nm以适于得到高的电流增益截止频率值。

【技术特征摘要】
GB 1997-11-28 9725189.61.一种场效应晶体管(FET),包括在其工作温度下未加偏置时具有本征导电的区域(106)和用于抑制本征区(106)中本征对载流子浓度的贡献的偏置装置,特征在于所述FET(100)还包括用于限定在源区(110)和漏区(112)间延伸的沟道的装置,使沟道不直的程度不超过50nm以适于得到高的电流增益截止频率值。2.按照权利要求1的FET,特征在于沟道不直的程度不超过5nm。3.按照权利要求1或2的FET,特征在于它是增强型MISFET(100)。4.按照权利要求1、2或3的FET,特征在于它的源区和漏区(110,112)为n型重掺杂的。5.按照前面任一权利要求的FET,特征在于所述本征区(106)为p型,并与源区和漏区(110,112)形成抽取接触。6.按照前面任一权利要求的FET,特征在于所述本征区(106)与势垒区(104)有一界面,后者与基底区(102)也有一界面,其中本征区、势垒区和基底区(106、104、102)都有同样的导电类型,势垒区(104)的带隙宽于本征区(106)和基底区(102)并对本征区(106)提供排出接触。7.按照权利要求6的FET,特征在于包含有栅极接触(116),它与本征区(106)绝缘,且至少在源区(110)和漏区(112)之间的那部分本征区(106)上延伸,从而在工作时确定源和漏间的增强型沟道。8.按照权利要求6和7的FET,特征在于a)基底区(102)为p+InSb,受主浓度至少为5×1017cm-3;b)势垒区(104)为P+In1-xAlxSb,x值的范围为0.05至0.25,受主浓度至少为5×1017cm-3;c)本征区(106)为πInSb,受主浓度小于5×1017cm-3,最好在1×1015cm-3至5×1016cm-3的范围;d)源区(110)和漏区(112)为n+InSb,掺杂浓度至少为5×1017cm-3。9.按照权利要求5、6、7或8的FET,特征在于基底区、势垒区和本征区(102、104、106)成层状结构依次排列,本征区(106)有一基本平坦的表面部分来支撑栅极绝缘层(108)和栅极接触(116)。10.按照权利要求1或2的FET,特征在于它为耗尽型MISFET(200),具有相关的沟道区(208)。11.按照权利要求10的FET,特征在于包括源区(212)和漏区(214),它们是在本征区(206)或沟道区(208)上向外生长的重掺杂层,向外生长在其间确定了容纳栅极接触(218)的栅极凹陷(222)。12.按照权利要求10或11的FET,特征在于所述本征区(206)为p型,其本身或沟道区(208)与源区(212)和...

【专利技术属性】
技术研发人员:T阿斯利AB迪安CT埃利奥特TJ菲利普斯
申请(专利权)人:英国国防部
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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