System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体器件制造技术_技高网

半导体器件制造技术

技术编号:40213857 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-02 22:22
本发明专利技术公开了一种半导体器件,包括由下至上的衬底、集电极层、基极层和发射极层,基极层包括靠近发射极层的第一基极层以及靠近集电极层的第二基极层,第一基极层的组分为In<subgt;x</subgt;Ga<subgt;(1‑x)</subgt;As,第二基极层的组分为In<subgt;y</subgt;Ga<subgt;(1‑y)</subgt;As,其中,y为0.11至0.18之间的任一固定值,或者,第二基极层中靠近第一基极层一侧到靠近集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.18。通过增加第二基极层并调整该第二基极层中铟的组分含量,能够优化能带结构,改善基区少数载流子复合,在不改变Cbc、Cbe、Bvcbo、Bvebo、Bvceo等器件特性的基础上,能够有效的提升器件的Beta值和Ft值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域,特别是一种半导体器件


技术介绍

1、异质结双极晶体管(hbt)是使用至少两种不同类型半导体材料的双极结型晶体管。对于hbt的发射极、基极和集电极的区域,hbt结构的基极与其上方的发射极构成eb结,与其下方的集电极构成bc结。由于材料差异,能量带隙以及其他与材料相关的特性可以不同。与其相应的同质结相比,异质结的使用提供了附加的设计自由度,并可进行组件的特性优化。

2、目前传统的hbt结构在基区存在较多的少数载流子复合,此处的少数载流子复合即为基区电子的复合,因此导致电流增益和截止频率较小,从而影响hbt器件性能。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种半导体器件,尤其是一种hbt半导体结构。

2、为了实现以上目的,本专利技术的技术方案为:

3、一种半导体器件,包括由下至上的集电极层、基极层和发射极层,所述基极层包括靠近所述发射极层的第一基极层以及靠近所述集电极层的第二基极层,所述第一基极层的组分为inxga(1-x)as,所述第二基极层的组分为inyga(1-y)as,其中,y为0.11至0.18之间的任一固定值,或者,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.18。

4、作为优选,y为0.12至0.16之间的任一固定值。

5、作为优选,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.16。

6、作为优选,x小于y。

7、作为优选,x为0.01至0.09之间的任一固定值。

8、作为优选,x为0.05至0.08之间的任一固定值。

9、作为优选,x为0.07。

10、作为优选,所述基极层的厚度为

11、作为优选,所述第一基极层的厚度为

12、作为优选,所述第二基极层的厚度为

13、作为优选,所述半导体器件的电流增益β的范围为320~860。

14、作为优选,所述半导体器件的截止频率的范围为34ghz~65ghz。

15、作为优选,所述集电极层包括由下至上的第一gaas层、第一ingap层和第二gaas层。

16、作为优选,所述发射极层包括由下至上的第二ingap层、第三gaas层、n-ingaas层和n+ingaas层。

17、作为优选,还包括位于所述集电极层下方的衬底,所述衬底的材质包括algaas。

18、相比于现有技术,本专利技术具有以下有益效果:

19、(1)本专利技术提出的半导体器件在第一基极层与集电极层之间增加第二基极层,并且通过调控该第二基极层中铟的组分优化能带结构,达到改善基区少数载流子复合的目的,因此能够在不改变cbc(基极集电极电容)、cbe(基极发射极电容)、bvcbo(cb结击穿电压,发射极开路)、bvebo(ce结击穿电压,基极开路)、bvceo(eb结击穿电压,集电极开路)的基础上有效的提升器件的beta值和ft值。

20、(2)本专利技术提出的半导体器件中第二基极层的in的组分范围有两种方式,其中一个是范围在0.11~0.18的固定值,另一个是从第一基极层的in的组分梯度渐变至0.18,两种方式均可对能带结构进行调整。

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【技术保护点】

1.一种半导体器件,其特征在于,包括由下至上的集电极层、基极层和发射极层,所述基极层包括靠近所述发射极层的第一基极层以及靠近所述集电极层的第二基极层,所述第一基极层的组分为InxGa(1-x)As,所述第二基极层的组分为InyGa(1-y)As,其中,y为0.11至0.18之间的任一固定值,或者,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.18。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,y为0.12至0.16之间的任一固定值。

3.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.16。

4.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x小于y。

5.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x为0.01至0.09之间的任一固定值。

6.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x为0.05至0.08之间的任一固定值。

7.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x为0.07。

8.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述基极层的厚度为

9.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第一基极层的厚度为

10.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第二基极层的厚度为

11.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件的电流增益β的范围为320~860。

12.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述半导体器件的截止频率的范围为34GHz~65GHz。

13.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述集电极层包括由下至上的第一GaAs层、第一InGaP层和第二GaAs层。

14.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述发射极层包括由下至上的第二InGaP层、第三GaAs层、N-InGaAs层和N+InGaAs层。

15.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,还包括位于所述集电极层下方的衬底,所述衬底的材质包括AlGaAs。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体器件,其特征在于,包括由下至上的集电极层、基极层和发射极层,所述基极层包括靠近所述发射极层的第一基极层以及靠近所述集电极层的第二基极层,所述第一基极层的组分为inxga(1-x)as,所述第二基极层的组分为inyga(1-y)as,其中,y为0.11至0.18之间的任一固定值,或者,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.18。

2.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,y为0.12至0.16之间的任一固定值。

3.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第二基极层中靠近所述第一基极层一侧到靠近所述集电极层一侧的组分中y由x梯度渐变至0.16。

4.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x小于y。

5.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x为0.01至0.09之间的任一固定值。

6.根据权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,x为0.05至0.08之间的任一固定值。

7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾朝桥蔡宗叡王鹏李元铭
申请(专利权)人:厦门市三安集成电路有限公司
类型:发明
国别省市:

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