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【技术实现步骤摘要】
本文中所描述的主题的实施例大体上涉及晶体管装置,包括双极结晶体管(bjt)和异质结双极结晶体管(hbt)。
技术介绍
1、半导体装置应用于各种电子组件和系统。此外,适用于射频(rf)、微波和毫米波应用的半导体装置可包括bjt、hbt和相关装置。具体地,hbt由于其快速传送时间、高截止频率、高增益和良好线性特性而适用于高频率应用。这些hbt充当有源增益元件并且在rf、微波和毫米波功率放大器、振荡器以及其它有用的电子组件中用作有源装置。
技术实现思路
1、下文呈现各种示例性实施例的简要概述。在以下概述中可能做出了一些简化和省略,旨在突出并介绍各种示例性实施例的一些方面,而非对范围进行限制。在稍后的章节中将给出足以允许本领域的普通技术人员获得并使用这些概念的示例性实施例的详细描述。
2、在示例实施例中,一种方法可包括以下步骤:在晶体管装置的包括隔离区和集电极区的衬底上方形成第一电介质层;在所述第一电介质层中形成开口以暴露所述集电极区的上表面的一部分;在所述第一电介质层上方并且在所述开口中形成单晶半导体层;在所述单晶半导体层上方形成第二电介质层和第三电介质层;去除所述单晶半导体层的第一部分和所述第一电介质层、所述第二电介质层和所述第三电介质层的部分;通过在所述集电极区上方形成第一半导体材料而形成所述晶体管装置的本征基极区;通过在所述本征基极区和所述非本征基极区的一部分上方形成第二半导体材料而形成所述晶体管装置的发射极区。在去除所述第一部分之前所述第一部分可与所述集电极区重叠,并
3、在一个或多个实施例中,形成所述单晶半导体层可以包括:在所述第一电介质层上方并且在所述开口中形成第三半导体材料;使所述第一半导体材料非晶化以形成非晶化半导体层;对所述非晶化半导体层执行外延再生长以产生所述单晶半导体层;以及通过外延生长增加所述单晶半导体层的厚度。
4、在一个或多个实施例中,形成所述本征基极区可以包括在邻近于所述第一电介质层的所述集电极区上方形成第四半导体材料的发射器层,以及在所述发射器层上形成所述第一半导体材料。
5、在一个或多个实施例中,所述发射器层上的所述第一半导体材料可以包括通过选择性外延生长在所述发射器层上形成所述第一半导体材料。
6、在一个或多个实施例中,在所述发射器层上形成所述第一半导体材料可以包括通过非选择性外延生长在所述发射器层上形成所述第一半导体材料。
7、在一个或多个实施例中,形成所述发射极区可以包括通过外延生长在所述第一半导体材料上形成覆盖层,以及在所述覆盖层和所述第三电介质层上形成所述第二半导体材料。所述第二半导体材料可以包括形成在所述覆盖层上的单晶部分和形成在所述第三电介质层上的多晶部分。
8、在一个或多个实施例中,所述方法可以另外包括在所述覆盖层的一部分上方并且邻近于所述第二电介质层和所述第三电介质层形成内部间隔件的步骤,其中所述内部间隔件包括使所述覆盖层和所述第二电介质层与所述发射极区的所述第二半导体材料的所述多晶部分分离的一个或多个电介质材料层。
9、在一个或多个实施例中,所述非本征基极区可以通过所述第一电介质层中的所述开口耦合到所述集电极区。
10、在一个或多个实施例中,所述衬底另外包括将所述集电极区分离为第一部分和第二部分的额外隔离区。所述集电极区的所述第一部分可耦合到所述非本征基极区,并且所述集电极区的所述第二部分耦合到所述本征基极区。
11、在一个或多个实施例中,所述开口可由所述第一电介质层的大体上竖直的侧壁限定。
12、在一个或多个实施例中,所述非本征基极区可包括硅锗超晶格。
13、在示例实施例中,一种晶体管装置可包括:衬底,其包括集电极区和隔离区;第一电介质层,其安置在所述衬底上方;安置在所述第一电介质层上方的非本征基极区,所述非本征基极区包括单晶半导体材料,所述非本征基极区通过所述第一电介质层中的开口耦合到所述集电极区;本征基极区,其安置成邻近于所述非本征基极区并且在所述集电极区上方;以及发射极区,其安置在所述本征基极区上方。
14、在一个或多个实施例中,所述晶体管装置可以另外包括:第二电介质层,其安置在所述非本征基极区上方;以及第三电介质层,其安置在所述第二电介质层上方。
15、在一个或多个实施例中,所述发射极区发射极区可以包括:本征发射极区,其安置在所述本征基极区上并且由单晶半导体材料形成;以及非本征发射极区,其安置在所述第三电介质层上并且邻近于所述本征发射极区,并且由多晶半导体材料形成。
16、在一个或多个实施例中,所述非本征基极区可由单晶硅形成,所述本征基极区可由单晶硅锗形成,所述本征发射极区可由单晶硅形成,并且所述非本征发射极区可由多晶硅形成。
17、在一个或多个实施例中,所述晶体管装置可另外包括内部间隔件,所述内部间隔件包括使所述非本征发射极区与所述第二电介质层分离的一个或多个电介质层。
18、在一个或多个实施例中,所述晶体管装置可另外包括覆盖层,所述覆盖层安置在所述本征基极区与所述发射极区之间。
19、在一个或多个实施例中,所述晶体管装置可另外包括发射器层,所述发射器层由单晶半导体材料形成并且安置在所述集电极区与所述本征基极区之间。
20、在一个或多个实施例中,所述开口可由所述第一电介质层的大体上竖直的侧壁限定。
21、在一个或多个实施例中,所述衬底可另外包括将所述集电极区划分为第一部分和第二部分的额外隔离结构。所述集电极区的所述第一部分可通过所述第一电介质层中的所述开口耦合到所述非本征基极区,并且所述集电极区的所述第二部分耦合到所述本征基极区。
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1.一种方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述单晶半导体层包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,形成所述本征基极区包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述发射器层上形成所述第一半导体材料包括:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述发射器层上形成所述第一半导体材料包括:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,形成所述发射极区包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,另外包括:
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述非本征基极区通过所述第一电介质层中的所述开口耦合到所述集电极区。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底另外包括将所述集电极区分离为第一部分和第二部分的额外隔离区,其中所述集电极区的所述第一部分耦合到所述非本征基极区,并且所述集电极区的所述第二部分耦合到所述本征基极区。
10.一种晶体管装置,其特征在于,包括:
【技术特征摘要】
1.一种方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述单晶半导体层包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,形成所述本征基极区包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述发射器层上形成所述第一半导体材料包括:
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所述发射器层上形成所述第一半导体材料包括:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,形成所述发射极区包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳博·拉迪克,约翰内斯·J·T·M·唐克尔,贝恩哈德·格罗特,
申请(专利权)人:恩智浦有限公司,
类型:发明
国别省市:
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