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() 晶体管外延材料制备方法、场效应管、放大电路及放大器技术_技高网

晶体管外延材料制备方法、场效应管、放大电路及放大器技术

技术编号:41391565 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 19:14
本申请适用于半导体技术领域,提供了晶体管外延材料制备方法、场效应管、放大电路及放大器,该方法包括:将GaAs衬底放置于衬底托盘上;在GaAs衬底的上方生长GaAs缓冲层;在GaAs缓冲层上方以第一预设温度生长第一预设数量的超晶格;在生长完第一预设数量的超晶格之后,将第一预设温度降低至有源器件层的生长温度,并且在降温的同时,在第一预设数量的超晶格的上方生长第二预设数量的超晶格;其中,第一预设数量的超晶格和第二预设数量的超晶格共同组成超晶格层;在超晶格层的上方依次生长有源器件层和GaAs接触层。本申请能够保证晶体管外延材料的片内方阻的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于半导体,尤其涉及晶体管外延材料制备方法、场效应管、放大电路及放大器


技术介绍

1、氧杂质在分子束外延法制作gaas基赝配高电子迁移率晶体管材料的过程中会在带隙中引入深能级,充当电子陷阱,导致材料方阻变大。

2、在分子束外延法制备gaas基赝配高电子迁移率晶体管材料时,在生长过程中衬底每生长一层材料,用于分子束外延生长工艺的衬底托盘都会同时生长一层相同量的外延材料,并且重复累计沉积该材料。在正常生长所必备的装片取片流程中,沉积在衬底托盘中的材料暴露在大气中易吸附氧气,且吸附量与其使用次数成正比。吸附在衬底托盘上的氧杂质在生长室内的高温下解吸,随后被吸附在腔体内比衬底托盘温度低的位置。

3、传统方法中,gaas基赝配高电子迁移率晶体管材料的生长过程中,在生长有源器件层之前立即降低温度,保证有源器件层的生长温度。在此期间生长的外延层将具有高氧浓度,且集中分布在生长有源器件层的位置,导致降低有源器件层的电学性能的均匀性。

4、因此,在使用分子束外延法制备gaas基赝配高电子迁移率晶体管外延材料的过程中,必须定期清洗衬底托盘,降低由氧杂质吸附与解吸造成的有源器件层性能不均匀性。

5、克服衬底托盘引入氧杂质气体的现有方法是高频率清洗衬底托盘,但是这个过程有以下缺点,首先处理一组衬底托盘需要数天时间以进行清洁、高温除气和gaas基材料涂覆工作,不仅会造成长时间的分子束外延法生产中断,同时进行gaas基材料涂覆时会消耗原材料,降低产量。其次,在正常的生产周期中,随着衬底托盘的沉积会逐渐变厚,氧杂质引入量会逐渐增大,从而加剧该衬底托盘所生产的产品质量不一致现象;第三,衬底托盘上吸附氧气的量不仅取决于gaalas涂覆的量,还取决于衬底托盘暴露在空气中的时间长短,增加变量,不利于产品性能和质量的控制。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了晶体管外延材料制备方法、场效应管、放大电路及放大器,以保证晶体管外延材料的片内方阻的均匀性。

2、本申请是通过如下技术方案实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种晶体管外延材料制备方法,包括:

4、将gaas衬底放置于衬底托盘上。

5、在gaas衬底的上方生长gaas缓冲层。

6、在gaas缓冲层上方以第一预设温度生长第一预设数量的超晶格。

7、在生长完第一预设数量的超晶格之后,将第一预设温度降低至有源器件层的生长温度,并且在降温的同时,在第一预设数量的超晶格的上方生长第二预设数量的超晶格;其中,第一预设数量的超晶格和第二预设数量的超晶格共同组成超晶格层。

8、在超晶格层的上方依次生长有源器件层和gaas接触层。

9、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,晶体管为赝配高电子迁移率晶体管。

10、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,超晶格层中超晶格的数量的取值范围为11个至99个;第二预设数量的取值范围为5个至10个。

11、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,超晶格层为alas/gaas组分超晶格。

12、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,有源器件层由下到上依次为:algaas势垒层、algaas空间层、inxga1-xas沟道层、algaas空间层和algaas势垒层。

13、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,在gaas衬底的上方生长gaas缓冲层,包括:

14、通过分子束外延法在gaas衬底的上方生长gaas缓冲层;

15、在gaas缓冲层上方以第一预设温度生长第一预设数量的超晶格,包括:

16、通过分子束外延法在gaas缓冲层上方以第一预设温度生长第一预设数量的超晶格;

17、在生长完第一预设数量的超晶格之后,将第一预设温度降低至有源器件层的生长温度,并且在降温的同时,在第一预设数量的超晶格的上方生长第二预设数量的超晶格,包括:

18、在生长完第一预设数量的超晶格之后,将第一预设温度降低至有源器件层的生长温度,并且在降温的同时,通过分子束外延法在第一预设数量的超晶格的上方生长第二预设数量的超晶格。

19、结合第一方面,在一些可能的实现方式中,在超晶格层的上方依次生长有源器件层和gaas接触层,包括:

20、通过分子束外延法在超晶格层的上方依次生长有源器件层和gaas接触层。

21、第二方面,本申请实施例提供了一种场效应管,具有如第一方面任一项所述的晶体管外延材料制备方法制备得到的晶体管外延材料。

22、第三方面,本申请实施例提供了一种放大电路,具有如第二方面所述的场效应管。

23、第四方面,本申请实施例提供了一种放大器,具有如第三方面所述的放大电路。

24、可以理解的是,上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。

25、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:

26、本申请通过在生长超晶格的过程中降低温度的方式,使氧杂质聚集于超晶格层的位置,使高的氧浓度区域与有源器件层之间的保持足够大的距离,进而保证氧气不对有源器件层产生不良的影响,保证了晶体管外延材料的片内方阻的均匀性。

27、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本说明书。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶体管外延材料制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述晶体管为赝配高电子迁移率晶体管。

3.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述超晶格层中超晶格的数量的取值范围为11个至99个;所述第二预设数量的取值范围为5个至10个。

4.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述超晶格层为AlAs/GaAs组分超晶格。

5.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述有源器件层由下到上依次为:AlGaAs势垒层、AlGaAs空间层、InxGa1-xAs沟道层、AlGaAs空间层和AlGaAs势垒层。

6.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述在GaAs衬底的上方生长GaAs缓冲层,包括:

7.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述在所述超晶格层的上方依次生长所述有源器件层和GaAs接触层,包括:

8.一种场效应管,其特征在于,具有如权利要求1至7任一项所述的晶体管外延材料制备方法制备得到的晶体管外延材料。

9.一种放大电路,其特征在于,具有如权利要求8所述的场效应管。

10.一种放大器,其特征在于,具有如权利要求9所述的放大电路。

...

【技术特征摘要】

1.一种晶体管外延材料制备方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述晶体管为赝配高电子迁移率晶体管。

3.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述超晶格层中超晶格的数量的取值范围为11个至99个;所述第二预设数量的取值范围为5个至10个。

4.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述超晶格层为alas/gaas组分超晶格。

5.如权利要求1所述的晶体管外延材料制备方法,其特征在于,所述有源器件层由下到上依次为:algaas势垒层、algaas空间层、inxga1...

【专利技术属性】
技术研发人员:于根源师巨亮牛晨亮陈宏泰房玉龙
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十三研究所
类型:发明
国别省市:

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