场效应晶体管.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1306311A

(43)申请公布日2001.08.01

(21)申请号CX

(22)申请日2000.12.20

(71)申请人日本电气株式会社

地址日本东京

(72)发明人尾藤康则安藤裕二

(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司

代理人穆德骏

(51)Int.CI

H01L29/778

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

场效应晶体管

(57)摘要

提供一种场效应晶体管,其具有可维

持大的最大漏电流或低导通电阻,降低栅极

正向偏置时的栅极漏电流,提高栅极正向上

升电压的外延结构。通过在不掺杂In

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

一种场效应晶体管1.,在第一半导体层中流动载流子,在所述第一半导体层上至少

有比所述第一半导体层的电子亲和力小并且添加n型杂质的第二半导体层,其特征

在于:

在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间,插入半导体阻挡层,其膜厚在

3nm以上和10nm以下,相对于所述第二半导体层的Г谷的导带底中的电子能量,该

半导体阻挡层的Г谷的导带底中电子能量为正。

根据权利要求2.1所述的场效应晶体管,其特征在于,相对于生长各半导体层的半

导体衬底,在所述半导体阻挡层为晶格不匹配系且不发生错位的最大膜厚不足10nm

的情况下,所述半导体阻挡层的膜厚在3nm以上,并且在不发生错位的最大膜厚以下。

根据权利要求3.1或2所述的场效应晶体管,其特征在于,所述第一半导体层是

InGaAs或GaAs,所述第二半导体层是Alx1Ga1-x1As(0≤X1≤0.3)或InGaP,而所述半

导体阻挡层是Alx2Ga1-x2As(0.4≤X2≤1)。

根据权利要求4.1或2所述的场效应晶体管,其特征在于,所述第一半导体层是

InGaAs或GaAs,所述第二半导体层是Alx1Ga1-x1As(0≤X1≤0.3)或InGaP,而所述半

导体阻挡层是(Alx2Ga1-x2)YIn1-YP(0.2≤X2≤1,0.4Y0.6)。

根据权利要求5.1或2所述的场效应晶体管,其特征在于,所述第一半导体层是

InGaAs或GaAs,所述第二半导体层是Alx1Ga1-x1As(0≤X1≤0.3)或InGaP,而所述半

导体阻挡层是(Alx2Ga1-x2)YIn1-YP(0≤X2≤1,0.6≤Y≤1)。

根据权利要求6.1或2所述的场效应晶体管,其特征在于,所述第一半导体层是

InGaAs,所述第二半导体层是AlInAs或AlGaInAs,而所述半导体阻挡层是(AlxGa1-

x)YIn1-YAs(0.4≤X≤1,0.6≤Y≤1)。

根据权利要求7.4~6中任一项所述的场效应晶体管,其特征在于,所述半导体阻挡

层是(AlxGa1-x)YIn1-YP(0.2≤X≤0.3,0.4≤Y≤1.0)、(AlxGa1-x)YIn1-

YAs(0.4≤X≤1,0.6≤Y0.7)的其中之一的半导体层,所述半导体阻挡层中所述第一半导

体层侧的部分是不掺杂部分,而栅电极侧的部分掺杂n型杂质。

一种场效应晶体管8.,在第一半导体层中流动载流子,在所述第一半导体层上至少

有比所述第一半导体层的电子亲和力小并且添加n型杂质的第二半导体层,其特征

在于:

在所述第一半导体层和所述第二半导体层之间及所述第二半导体层和栅电极之

间分别插入第一半导体阻挡层和第二半导体阻挡层,其膜厚在3nm以上和10nm以

下,相对于所述第二半导体层的Г谷的导带底中的电子能量,Г谷的导带底中的电子