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JPH0974106A - Epitaxial substrate for field effect transistor - Google Patents

Epitaxial substrate for field effect transistor

Info

Publication number
JPH0974106A
JPH0974106A JP23009795A JP23009795A JPH0974106A JP H0974106 A JPH0974106 A JP H0974106A JP 23009795 A JP23009795 A JP 23009795A JP 23009795 A JP23009795 A JP 23009795A JP H0974106 A JPH0974106 A JP H0974106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
substrate
buffer layer
effect transistor
epitaxial substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23009795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Sasajima
裕一 笹島
Toshio Ishihara
敏雄 石原
Noboru Fukuhara
昇 福原
Masahiko Hata
雅彦 秦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP23009795A priority Critical patent/JPH0974106A/en
Publication of JPH0974106A publication Critical patent/JPH0974106A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】電界効果トランジスタ(FET)特性と密接に
関係する基板とバッファ層の界面の影響を抑制し、高耐
電圧、高品質FET用エピタキシャル基板を提供する。 【解決手段】原料として有機金属及び/又は水素化物を
用いた熱分解気相成長法により作製され、半絶縁性のG
aAs基板6とバッファ層4と電子走行層3、コンタク
ト層1がこの順に積層された電界効果トランジスタ用エ
ピタキシャル基板である。バッファ層4は残留キャリア
濃度が1×1016cm−3以下の高抵抗層であり、基
板6とバッファ層との間に5×1011cm−2以下の
アクセプタ濃度を有し、空乏化したP型のAlGa
1−xAs 層5を有している。さらに電子走行層3とコンタクト層
1との間に電子供給層2を有する基板、また上記層5に
炭素をドーピングしたFET用エピタキシャル基板であ
る。
(57) [Summary] (Modified) [PROBLEMS] To provide an epitaxial substrate for a high withstand voltage and high quality FET by suppressing the influence of the interface between the substrate and the buffer layer, which is closely related to the field effect transistor (FET) characteristics. . SOLUTION: The semi-insulating G produced by a pyrolysis vapor phase growth method using an organic metal and / or a hydride as a raw material.
An aAs substrate 6, a buffer layer 4, an electron transit layer 3, and a contact layer 1 are laminated in this order to form a field effect transistor epitaxial substrate. The buffer layer 4 is a high resistance layer having a residual carrier concentration of 1 × 10 16 cm −3 or less, has an acceptor concentration of 5 × 10 11 cm −2 or less between the substrate 6 and the buffer layer, and is depleted. P-type Al x Ga
1-x As It has a layer 5. Further, it is a substrate having an electron supply layer 2 between the electron transit layer 3 and the contact layer 1, and an FET epitaxial substrate in which the layer 5 is doped with carbon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電界効果トランジ
スタ(以下、FETと呼ぶことがある。)用エピタキシ
ャル基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epitaxial substrate for a field effect transistor (hereinafter sometimes referred to as FET).

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上にFET用エピタキシャル基板を
熱分解気相成長法によって成長する場合、電子走行層を
基板上に直接成長すると、基板表面の欠陥、表面準位及
び不純物に起因する深い準位の影響により、電子移動度
の低下やキャリアの補償が生じ、高品質のFET用エピ
タキシャル基板を得ることができない。この基板の影響
を防ぐために、基板と電子走行層との間に高抵抗のバッ
ファ層を成長することが知られている。また、特にGa
As系のFET用エピタキシャル基板では、Crドープ
GaAs基板を用いることで該基板の影響を解決できる
ことが知られている。
2. Description of the Related Art When an epitaxial substrate for an FET is grown on a substrate by a thermal decomposition vapor phase epitaxy method, if an electron transit layer is directly grown on the substrate, a deep surface defect due to defects, surface states and impurities on the substrate surface is generated. As a result, the electron mobility is lowered and carriers are compensated, so that a high-quality FET epitaxial substrate cannot be obtained. In order to prevent the influence of the substrate, it is known to grow a high resistance buffer layer between the substrate and the electron transit layer. Also, especially Ga
It is known that the influence of the substrate can be solved by using a Cr-doped GaAs substrate in the As-based FET epitaxial substrate.

【0003】しかしながら、さらに高品質のFET用エ
ピタキシャル基板が要求されるようになってくると、バ
ッファ層への基板の影響が無視できず、また新たに基板
とバッファ層との界面における問題も生じてきた。即
ち、基板を加熱昇温する際、基板表面が直接高温にさら
されるため、熱的ダメージを受け基板とバッファ層との
界面の純度低下及び基板表面の欠陥数増大を引き起こ
す。また、一般に基板表面は汚染されやすく、エピタキ
シャル成長過程でこのような汚染が充分除去できないこ
とも界面劣化の原因である。
However, when a higher quality epitaxial substrate for FETs is required, the influence of the substrate on the buffer layer cannot be ignored, and a new problem occurs at the interface between the substrate and the buffer layer. Came. That is, when the temperature of the substrate is increased by heating, the surface of the substrate is directly exposed to a high temperature, so that the substrate is thermally damaged and the purity of the interface between the substrate and the buffer layer is lowered and the number of defects on the substrate surface is increased. Further, generally, the surface of the substrate is easily polluted, and such contamination cannot be sufficiently removed during the epitaxial growth process, which is also a cause of interface deterioration.

【0004】基板とバッファ層との界面純度の低下に伴
い、この界面の抵抗が低下して、この部分にリーク電流
が流れて、ピンチオフ特性が悪化してドレインコンダク
タンス(gd )の増大、及び低ドレイン電流での相互コ
ンダクタンス(gm )の減少が大きくなり、雑音指数の
悪化をもたらす。
As the interface purity between the substrate and the buffer layer decreases, the resistance of this interface decreases, a leak current flows in this part, the pinch-off characteristic deteriorates, and the drain conductance (g d ) increases, and The decrease in transconductance (g m ) at low drain current is large, resulting in deterioration of noise figure.

【0005】また、GaAs系のFET用エピタキシャ
ル基板に用いられたCrドープGaAs基板は、Crが
深い準位を形成し、浅いドナーやアクセプタを補償して
上記の影響を抑えることができたが、Crは基板の加熱
昇温時にバッファ層ばかりか電子走行層にまで拡散し、
キャリアの補償をしてしまう欠点がある。
Further, in the Cr-doped GaAs substrate used as the GaAs-based FET epitaxial substrate, Cr forms a deep level, and a shallow donor or acceptor can be compensated to suppress the above-mentioned influence. Cr diffuses not only into the buffer layer but also into the electron transit layer when the temperature of the substrate is increased by heating,
It has the drawback of compensating for the carrier.

【0006】従来のバッファ層は、基板と電子走行層と
の界面のキャリアトラップや電子移動度の低下を抑える
ものであった。しかし、界面の不純物濃度、欠陥数があ
まりに大きくなると、バッファ層を成長してもこの影響
を抑え込むことができなくなり、電子走行層のキャリア
補償や電子移動度の低下を引き起こす問題が生じた。
The conventional buffer layer suppresses carrier traps at the interface between the substrate and the electron transit layer and a decrease in electron mobility. However, if the impurity concentration and the number of defects at the interface become too large, this effect cannot be suppressed even if the buffer layer is grown, and there arises a problem that carrier compensation of the electron transit layer and reduction of electron mobility occur.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、FE
T特性と密接に関わる基板とバッファ層との界面の影響
を抑制し、耐電圧が高く、高品質のFETを製造できる
FET用エピタキシャル基板を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide FE
It is an object of the present invention to provide an FET epitaxial substrate that suppresses the influence of the interface between the substrate and the buffer layer, which is closely related to T characteristics, and has a high withstand voltage and that can manufacture a high-quality FET.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題を見て鋭意検討した結果、バッファ層と基板との間
に特定の層を形成することにより、高品質のFETを製
造することができることを見いだし本発明に至った。即
ち、本発明は、原料として有機金属及び/又は水素化物
を用いた熱分解気相成長法により作製され、基板とバッ
ファ層と電子走行層とコンタクト層又は基板とバッファ
層と電子走行層と電子供給層とコンタクト層とがこの順
に積層してなる電界効果トランジスタ用エピタキシャル
基板において、該基板が半絶縁性GaAs基板であり、
該バッファ層がその残留キャリア濃度が1×1016cm
-3以下の高抵抗のバッファ層であり、かつ該基板と該バ
ッファ層との間に、5×1011cm-2以下のシートアク
セプタ濃度を有し、空乏化したp型のAlx Ga1-x
s(0<x≦1)層を有することを特徴とする電界効果
トランジスタ用エピタキシャル基板に係るものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made intensive studies in view of these problems, and as a result, form a specific layer between a buffer layer and a substrate to manufacture a high quality FET. The inventors have found that this can be done and have reached the present invention. That is, the present invention is produced by a thermal decomposition vapor deposition method using an organic metal and / or a hydride as a raw material, and includes a substrate, a buffer layer, an electron transit layer, a contact layer or a substrate, a buffer layer, an electron transit layer, and an electron. In an epitaxial substrate for a field effect transistor, in which a supply layer and a contact layer are laminated in this order, the substrate is a semi-insulating GaAs substrate,
The buffer layer has a residual carrier concentration of 1 × 10 16 cm
-3 or less high-resistance buffer layer and a depleted p-type Al x Ga 1 having a sheet acceptor concentration of 5 × 10 11 cm -2 or less between the substrate and the buffer layer. -x A
The present invention relates to an epitaxial substrate for a field effect transistor, which has an s (0 <x ≦ 1) layer.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の電界効果トランジスタ用
エピタキシャル基板は、原料として有機金属及び/又は
水素化物を用いた熱分解気相成長法により作製され、基
板とバッファ層と電子走行層とコンタクト層又は基板と
バッファ層と電子走行層と電子供給層とコンタクト層と
がこの順に積層してなるものであり、該基板が半絶縁性
GaAs基板であり、該バッファ層がその残留キャリア
濃度が1×1016cm-3以下の高抵抗のバッファ層であ
る。本発明の特徴は、該基板と該バッファ層との間に、
5×1011cm-2以下のシートアクセプタ濃度を有し、
空乏化したp型のAlxGa1-x As(0<x≦1)層
を有することにある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An epitaxial substrate for a field effect transistor according to the present invention is produced by a thermal decomposition vapor deposition method using an organic metal and / or a hydride as a raw material, and contacts the substrate, a buffer layer, an electron transit layer and a contact. A layer or a substrate, a buffer layer, an electron transit layer, an electron supply layer, and a contact layer are laminated in this order, the substrate is a semi-insulating GaAs substrate, and the buffer layer has a residual carrier concentration of 1 × of 10 16 cm -3 or less is a high-resistance buffer layer. A feature of the present invention is that between the substrate and the buffer layer,
Has a sheet acceptor concentration of 5 × 10 11 cm -2 or less,
It has a depleted p-type Al x Ga 1-x As (0 <x ≦ 1) layer.

【0010】本発明において、該バッファ層は残留キャ
リア濃度が1×1016cm-3以下の高抵抗層であれば、
ホモバッファ層であっても超格子バッファ層等であって
もよく、その構造は問わない。また、該バッファ層のポ
テンシャルはFETのショートチャンネル効果抑制のた
め、p型であることが好ましい。
In the present invention, the buffer layer is a high resistance layer having a residual carrier concentration of 1 × 10 16 cm -3 or less,
It may be a homobuffer layer, a superlattice buffer layer or the like, and the structure thereof does not matter. Further, the potential of the buffer layer is preferably p-type in order to suppress the short channel effect of the FET.

【0011】また、本発明において、基板とバッファ層
との間に挟むp型のAlx Ga1-xAs(0<x≦1)
層は、過度の2次元電子密度(Ns)の減少を避け、か
つバッファリーク及び浮遊容量の増大を引き起こすp型
の中性領域を発生させることなく、Nsの存在しない状
況でも、基板界面ドナー及び反絶縁性GaAs基板中の
深い準位(EL2中心を指す。)により空乏化させる必
要がある。ここで空乏化とは、FET用エピタキシャル
基板を化学的にエッチングを進めながら、C−V測定を
行うことによりキャリアプロファイルを得る測定方法に
よって得られるバッファ層のキャリアプロファイルに、
中性領域の発生を意味するp型層の存在を示すプロファ
イルが認められないことを言う。該測定を行うことがで
きる市販の装置としては、例えば、Polaron社の
商品名SPP(Semiconductor Prof
ile Plotter)が挙げられる。基板とバッフ
ァ層との間に挟むp型のAlx Ga1-x As(0<x≦
1)層のシートアクセプタ濃度としては、5×1011
-2以下である。
Further, in the present invention, p-type Al x Ga 1-x As (0 <x ≦ 1) sandwiched between the substrate and the buffer layer.
The layer avoids excessive reduction of the two-dimensional electron density (Ns) and does not generate p-type neutral regions causing buffer leakage and increased stray capacitance, and in the absence of Ns the substrate interface donor and It is necessary to deplete the anti-insulating GaAs substrate by a deep level (indicating the center of EL2). Here, the depletion means the carrier profile of the buffer layer obtained by the measurement method of obtaining the carrier profile by performing CV measurement while chemically etching the epitaxial substrate for FET.
It means that no profile showing the existence of the p-type layer, which means the generation of the neutral region, is observed. As a commercially available device that can perform the measurement, for example, SPP (Semiconductor Prof) under the trade name of Polaron is used.
ile Plotter). A p-type Al x Ga 1-x As (0 <x ≦ which is sandwiched between the substrate and the buffer layer.
1) The sheet acceptor concentration of the layer is 5 × 10 11 c
It is less than m -2 .

【0012】本発明において、該p型のAlx Ga1-x
As(0<x≦1)層の厚さは50〜1000Åの範囲
が好ましい。また、基板とp型Alx Ga1-x As(0
<x≦1)層との間に50〜1000Å程度の厚さのG
aAs層を更に成長させることが好ましい。
In the present invention, the p-type Al x Ga 1-x
The thickness of the As (0 <x ≦ 1) layer is preferably in the range of 50 to 1000Å. In addition, the substrate and p-type Al x Ga 1-x As (0
G with a thickness of about 50 to 1000Å between the <x ≦ 1) layers
It is preferable to further grow the aAs layer.

【0013】また、該p型のAlx Ga1-x As(0<
x≦1)層のAl組成は0.2≦x≦0.8が好まし
い。さらに好ましくは0.4≦x≦0.8である。x>
0.8においてはエピタキシャル成長層の不安定化を招
くので好ましくない。x<1においては、充分なアクセ
プタ濃度が得られない場合があるので、あまり好ましく
ないが、先述のようにドーパントを用い意図的にアクセ
プタ濃度を調整することによって使用が可能である。
Further, the p-type Al x Ga 1-x As (0 <
The Al composition of the x ≦ 1) layer is preferably 0.2 ≦ x ≦ 0.8. More preferably, 0.4 ≦ x ≦ 0.8. x>
A value of 0.8 is not preferable because it causes instability of the epitaxial growth layer. When x <1, a sufficient acceptor concentration may not be obtained, so it is not so preferable, but it can be used by intentionally adjusting the acceptor concentration by using a dopant as described above.

【0014】また、本発明において、p型Alx Ga
1-x As(0<x≦1)層のp型ドーパントとして炭素
が好ましい。炭素は拡散が小さく、安定したエピタキシ
ャル成長層が得られるので好ましい。また、原料として
有機金属又は水素化物を用いた熱分解気相成長法によっ
て成長したエピタキシャル成長層には、炭素がAl組成
を増やすことで自然に入ることが知られているので、p
型Alx Ga1-x As(0<x≦1)層のAl組成が大
きいときには特別なドーパントを必要とすることなく所
要のアクセプタを導入できる。一方、Al組成が小さい
ときに充分なアクセプタ濃度が得られない場合は、アク
セプタ準位を形成する不純物を意図して入れることによ
って所要のアクセプタを導入することが可能である。こ
の場合も、ドーパントとしては炭素が好ましい。
Further, in the present invention, p-type Al x Ga
Carbon is preferred as the p-type dopant for the 1-x As (0 <x ≦ 1) layer. Carbon is preferable because it has a small diffusion and a stable epitaxial growth layer can be obtained. Further, it is known that carbon naturally enters the epitaxial growth layer grown by the pyrolysis vapor deposition method using an organic metal or hydride as a raw material by increasing the Al composition.
When the Al composition of the type Al x Ga 1-x As (0 <x ≦ 1) layer is large, a required acceptor can be introduced without requiring a special dopant. On the other hand, when a sufficient acceptor concentration cannot be obtained when the Al composition is small, it is possible to introduce the required acceptor by intentionally adding impurities that form the acceptor level. Also in this case, carbon is preferable as the dopant.

【0015】本発明の電界効果トランジスタ用エピタキ
シャル基板は、原料として有機金属及び/又は水素化物
を用いた熱分解気相成長(以下、MOVPEと記すこと
がある。)法によって製造される。MOVPE法におい
て、以下のような原料を用いることができる。3族元素
の原料として、トリメチルガリウム〔(CH3 3
a、以下TMGと記すことがある。〕、トリエチルガリ
ウム〔(C2 5 3 Ga、以下TEGと記すことがあ
る。〕等の一般式R1 2 3 Ga(ここで、R1 、R
2 、R3は低級アルキル基を示す。)で表されるトリア
ルキルガリウム;トリメチルアルミニウム〔(CH3
3 Al、以下TMAと記すことがある。〕、トリエチル
アルミニウム〔(C2 5 3 Al、以下TEAと記す
ことがある。〕等の一般式R1 2 3 Al(ここで、
1 、R2 、R3 は前記と同じ定義である。)で表され
るトリアルキルアルミニウム;トリメチルインジウム
〔(CH3 3 In、以下TMIと記すことがあ
る。〕、トリエチルインジウム〔(C2 5 3 In〕
等の一般式R1 2 3 In(ここで、R1 、R2 、R
3 は前記と同じ定義である。)で表されるトリアルキル
インジウム等が挙げられる。これらは単独又は混合して
用いられる。次に、5族原料の中で砒素原料としては、
一般に3水素化砒素(アルシン)が用いられるが、アル
シンの1個の水素を炭素数が1〜4のアルキル基で置換
したモノアルキルアルシンも使用することができる。本
発明において、MOVPE法によってAlx Ga1-x
s(0<x≦1)層を成長する場合、温度が低すぎても
高すぎても結晶性の低下を引き起こすので、p型Alx
Ga1-x As(0<x≦1)層の成長温度は、600℃
以上750℃以下であることが好ましい。
The epitaxial substrate for a field effect transistor of the present invention is manufactured by a thermal decomposition vapor deposition (hereinafter sometimes referred to as MOVPE) method using an organic metal and / or a hydride as a raw material. In the MOVPE method, the following raw materials can be used. Trimethylgallium [(CH 3 ) 3 G as a raw material of Group 3 element
a, hereinafter may be referred to as TMG. ], Triethylgallium [(C 2 H 5 ) 3 Ga, hereinafter may be referred to as TEG. ] R 1 R 2 R 3 Ga (where R 1 , R
2 , R 3 represents a lower alkyl group. ) Trialkylgallium represented by the formula; trimethylaluminum [(CH 3 ).
3 Al, hereinafter sometimes referred to as TMA. ], Triethylaluminum [(C 2 H 5 ) 3 Al, hereinafter sometimes referred to as TEA. ] R 1 R 2 R 3 Al (where
R 1 , R 2 and R 3 have the same definition as above. ) Trialkylaluminum represented by); trimethylindium [(CH 3 ) 3 In, hereinafter may be referred to as TMI. ], Triethylindium [(C 2 H 5 ) 3 In]
And the general formula R 1 R 2 R 3 In (where R 1 , R 2 , R
3 has the same definition as above. And the like. These are used alone or in combination. Next, among the Group 5 raw materials, as arsenic raw materials,
Generally, arsenic trihydride (arsine) is used, but monoalkylarsine in which one hydrogen of arsine is replaced with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms can also be used. In the present invention, Al x Ga 1-x A is formed by MOVPE method.
When the s (0 <x ≦ 1) layer is grown, the crystallinity is lowered when the temperature is too low or too high, so that p-type Al x
The growth temperature of the Ga 1-x As (0 <x ≦ 1) layer is 600 ° C.
It is preferably 750 ° C. or lower.

【0016】[0016]

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。 実施例1 図1に、本発明のFET用エピタキシャル基板の一例
(以下、Aと呼ぶ。)の断面図を示す。基板には、液体
封止引き上げ法(LEC)で作製した半絶縁性GaAs
基板を用いた。この基板上に、図1に示すバッファ層と
電子走行層と電子供給層とコンタクト層とから構成され
るFET用エピ基板を、原料として有機金属及び水素化
物を用いて熱分解気相成長法で成長した。基板表面の影
響を緩和するため、基板直上に500ÅのGaAs層を
成長し、次いでp型Alx Ga1-xAs(x=0.7)
層を100Å成長後、バッファ層、電子走行層及び電子
供給層を順に成長した。さらに、電極形成時の接触抵抗
低減の目的でコンタクト層を成長した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto. Example 1 FIG. 1 shows a sectional view of an example (hereinafter referred to as A) of an epitaxial substrate for FET of the present invention. The substrate is semi-insulating GaAs manufactured by the liquid sealing pulling method (LEC).
A substrate was used. On this substrate, an FET epitaxial substrate composed of a buffer layer, an electron transit layer, an electron supply layer, and a contact layer shown in FIG. 1 was formed by a pyrolysis vapor deposition method using organic metal and hydride as raw materials. grown. To alleviate the effect of the substrate surface, grow a 500 Å GaAs layer directly on the substrate and then p-type Al x Ga 1-x As (x = 0.7)
After the layer was grown to 100Å, a buffer layer, an electron transit layer and an electron supply layer were sequentially grown. Furthermore, a contact layer was grown for the purpose of reducing the contact resistance during electrode formation.

【0017】このエピタキシャル基板のバッファ耐圧を
調べるため、バッファ層の電流−電圧特性を測定した。
まず電子走行層から上層をエッチングして取り去り、そ
の上に5μm離れたオーミック電極のパターンをレジス
トによって形成し、AuGe(Ge12wt%)、N
i、Auを蒸着し、リフトオフによりレジスト及び蒸着
金属の不要部を除去後、水素雰囲気下380℃、90秒
のアニーリングによって測定試料を加工した。表1に、
リーク電流1×10-5Aにおける電圧値(耐圧)を示
す。
In order to examine the buffer breakdown voltage of this epitaxial substrate, the current-voltage characteristics of the buffer layer were measured.
First, the upper layer is etched and removed from the electron transit layer, and a pattern of an ohmic electrode 5 μm apart is formed on the upper layer by a resist, and AuGe (Ge 12 wt%), N
After depositing i and Au and removing unnecessary portions of the resist and the deposited metal by lift-off, the measurement sample was processed by annealing at 380 ° C. for 90 seconds in a hydrogen atmosphere. In Table 1,
The voltage value (breakdown voltage) at a leak current of 1 × 10 −5 A is shown.

【0018】比較例1 図2に、基板とバッファ層との間にp型Alx Ga1-x
As(x=0.7)層を成長することがないこと以外は
実施例1と同様の構造を有するFET用エピタキシャル
基板(以下、Bと呼ぶ。)の断面図を示す。試料Aと同
様にして、試料Bのバッファ耐圧を調べた。試料加工
は、実施例1と同様の工程で行った。表1に、リーク電
流1×10-5Aにおける電圧値(耐電圧)を示す。
Comparative Example 1 FIG. 2 shows that p-type Al x Ga 1-x is provided between the substrate and the buffer layer.
A cross-sectional view of an FET epitaxial substrate (hereinafter referred to as B) having the same structure as that of Example 1 except that an As (x = 0.7) layer is not grown is shown. Similarly to the sample A, the buffer breakdown voltage of the sample B was examined. The sample processing was performed in the same process as in Example 1. Table 1 shows the voltage value (withstand voltage) at a leak current of 1 × 10 −5 A.

【表1】 [Table 1]

【0019】比較例1においては、基板とバッファ層と
の間のリーク電流が大きくバッファ耐電圧が充分ではな
いが、本発明の実施例1においては、耐電圧を大幅に改
善することができる。
In Comparative Example 1, the leak current between the substrate and the buffer layer is large and the buffer withstand voltage is not sufficient, but in Example 1 of the present invention, the withstand voltage can be significantly improved.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のFET用エピタキシャル基板
は、基板とバッファ層との界面の影響が抑制され、耐電
圧が高く、高品質のFET用エピタキシャル基板であ
る。
The FET epitaxial substrate of the present invention is a high-quality FET epitaxial substrate in which the influence of the interface between the substrate and the buffer layer is suppressed and the withstand voltage is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のFET用エピタキシャル基板の1例
(実施例1)の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of an example (Example 1) of an FET epitaxial substrate of the present invention.

【図2】ホモバッファ層のみを有するFET用エピタキ
シャル基板の1例(比較例1)の断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view of one example (Comparative Example 1) of an FET epitaxial substrate having only a homobuffer layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…コンタクト層 2…電子供給層 3…電子走行層 4…バッファ層 5…p型Alx Ga1-x As(0<x≦1) 6…半絶縁性GaAs基板1 ... contact layer 2 ... electron supply layer 3 ... electron transit layer 4 ... buffer layer 5 ... p-type Al x Ga 1-x As ( 0 <x ≦ 1) 6 ... semi-insulating GaAs substrate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秦 雅彦 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株式 会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiko Hata 6 Kitahara, Tsukuba-shi, Ibaraki Sumitomo Chemical Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原料として有機金属及び/又は水素化物を
用いた熱分解気相成長法により作製され、基板とバッフ
ァ層と電子走行層とコンタクト層とがこの順に積層して
なる電界効果トランジスタ用エピタキシャル基板におい
て、該基板が半絶縁性GaAs基板であり、該バッファ
層がその残留キャリア濃度が1×10 16cm-3以下の高
抵抗のバッファ層であり、かつ該基板と該バッファ層と
の間に、5×1011cm-2以下のシートアクセプタ濃度
を有し、空乏化したp型のAl x Ga1-x As(0<x
≦1)層を有することを特徴とする電界効果トランジス
タ用エピタキシャル基板。
1. An organic metal and / or a hydride as a raw material
The substrate and the buffer were prepared by the pyrolysis vapor deposition method used.
Layer, the electron transit layer, and the contact layer are laminated in this order.
Epitaxial substrate for field effect transistor
The substrate is a semi-insulating GaAs substrate and the buffer is
The layer has a residual carrier concentration of 1 × 10 16cm-3Higher than
A resistor buffer layer, and the substrate and the buffer layer
Between 5 × 1011cm-2The following sheet acceptor concentrations
And depleted p-type Al xGa1-xAs (0 <x
≦ 1) field-effect transistor having a layer
Epitaxial substrate.
【請求項2】電子走行層とコンタクト層との間に電子供
給層を有することを特徴とする請求項1記載の電界効果
トランジスタ用エピタキシャル基板。
2. The epitaxial substrate for a field effect transistor according to claim 1, further comprising an electron supply layer between the electron transit layer and the contact layer.
【請求項3】p型のAlx Ga1-x As(0<x≦1)
層のドーパントが炭素であることを特徴とする請求項1
又は2記載の電界効果トランジスタ用エピタキシャル基
板。
3. A p-type Al x Ga 1 -x As (0 <x ≦ 1)
2. The layer dopant is carbon.
Or the epitaxial substrate for a field effect transistor according to 2.
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