[发明专利]异质结双极型晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种异质结双极型晶体管，包括：

单晶硅锗发射极层，具有第一侧和第二侧并具有第一导电型；

单晶基极层，邻近所述第一侧并具有第二导电型；以及

多晶硅电极，邻近所述第二侧并具有所述第一导电型，

其中所述发射极层包括锗，并且其中所述发射极层中的所述锗的浓度是递变的，以使所述浓度在所述第一侧和所述第二侧之间增加，其中所述浓度从邻近所述第一侧的0％指数增加到邻近所述第二侧的10％和40％之间。

2.根据权利要求1的异质结双极型晶体管，其中所述发射极层还包括邻近所述基极层的耗尽区以及在所述耗尽区和所述多晶硅电极之间的中性区，以及

其中所述中性区包括由所述锗形成的准漂移场。

3.根据权利要求2的异质结双极型晶体管，其中所述准漂移场引起所述发射极层的价带隙梯度，以加速从所述基极层穿过所述发射极层的少数载流子的运动并增加截止频率。

4.一种异质结双极型晶体管，包括：

n型单晶硅锗发射极层，具有第一侧和第二侧；

p型单晶基极层，邻近所述第一侧；以及

n型多晶硅电极，邻近所述第二侧，

其中所述发射极层包括锗，并且其中所述发射极层中的所述锗的浓度是递变的，以使所述浓度在所述第一侧和所述第二侧之间增加，其中所述浓度从邻近所述第一侧的0％指数增加到邻近所述第二侧的10％和40％之间。

5.根据权利要求4的异质结双极型晶体管，其中所述发射极层还包括邻近所述基极层的耗尽区以及在所述耗尽区和所述多晶硅电极之间的中性区，并且其中所述中性区包括由所述锗形成的准漂移场。

6.根据权利要求5的异质结双极型晶体管，其中所述准漂移场引起所述发射极层的价带隙梯度，以加速从所述基极层穿过所述发射极层的空穴的运动并增加截止频率。

7.一种形成异质结双极型晶体管的方法，包括下列步骤：

提供具有第一导电型的集电极层；

在所述集电极层上沉积单晶硅层；

在所述沉积时，用第二导电型掺杂剂掺杂所述硅层的下部分以形成具有第二导电型的基极层；以及

在所述沉积时并在所述掺杂后，在所述硅层的上部分中引入锗以使所述上部分中的所述锗的浓度递变，以形成发射极层；

其中所述引入所述锗的步骤还包括在沉积所述硅层时将所述锗的所述浓度从邻近所述基极层处的0％指数增加到邻近所述上部分的顶表面处的10％和40％之间。

8.根据权利要求7的方法，其中所述沉积步骤包括进行低温外延工艺。

9.根据权利要求7的方法，其中邻近所述基极层形成所述发射极层的耗尽区，并且其中所述锗在所述发射极层的中性区中形成准漂移场，其中所述中性区在所述耗尽区和所述发射极层上形成的多晶硅层之间形成。

10.根据权利要求7的方法，还包括，在所述沉积时，在所述硅层的所述下部分中引入锗。

11.一种形成异质结双极型晶体管的方法，包括下列步骤：

提供n型集电极层；

在所述n型集电极层上沉积单晶硅层；

在所述沉积时，用p型掺杂剂掺杂所述硅层的下部分以形成p型基极层，以及

在所述沉积时并在所述掺杂后，在所述硅层的上部分中引入锗以使所述上部分中的所述锗的浓度递变，以形成发射极层；

其中所述引入所述锗的步骤还包括在沉积所述硅层时将所述锗的所述浓度从邻近所述基极层处的0％指数增加到邻近所述上部分的顶表面处的10％和40％之间。