[发明专利]异质结双极晶体管、使用其的功率放大器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及异质结双极晶体管、使用异质结双极晶体管的功率放大器、以及异质结双极晶体管的制造方法。

背景技术

已知一种在n型InGaP发射极层与AlGaAs发射极镇流电阻层之间插入GaAs层的异质结双极晶体管(下面称之为HBT)(参照下述专利文献1)。此处所揭示的AlGaAs发射极镇流电阻层通过有机金属气相外延法形成，其结构为，AlAs摩尔比为0.33，Si浓度为1×10¹⁷cm^-3，膜厚为120nm。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005－236259号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

通常，为了处理较大功率，功率放大器所使用的HBT构成为将多个发射极尺寸较小的HBT(下面称之为单元HBT)并联连接。

然而，由于HBT制造工艺等引起的不均匀性，会发生并联连接的所有单元HBT不同时进行动作的情况。在这种情况下，会导致如下可能性：即，电流集中在特定的单元HBT，从而引起热失控甚至元件损坏。

为了防止上述的热失控，一般会在每个单元HBT的发射极或基极上设置镇流电阻。

这里，关于AlGaAs发射极镇流电阻层防止热失控的结构，对专利文献1所揭示的技术进行说明。AlGaAs发射极镇流电阻层的电阻率温度依赖性如图20所示，若某一单元HBT开始热失控，则由于电流集中而导致其温度上升，因此随着其温度的上升而开始热失控的单元HBT的发射极镇流电阻值也(例如，在图20的100℃以上)会急剧的增加。由于该发射极镇流电阻的急剧增加抑制了开始热失控的单元HBT的发射极/基极之间的电压，因此抑制了电流向开始热失控的单元HBT集中，从而避免了热失控。

另一方面，对于功率放大器，作为整体，不只要求在室温下，也要求到一定程度的高温(例如，85℃～100℃)为止的功率放大(对功率进行放大)特性。然而，对于没有发生热失控的其他的单元HBT也分别附加了发射极镇流电阻，从图20可知，例如85℃或100℃时，与室温对比HBT分别增加了13％(未图示)、21％的发射极镇流电阻值，即，增加了寄生电阻值。

其结果是，在使用专利文献1所记载的技术来制造功率放大器的情况下，一方面能防止HBT的热失控，但另一方面却产生了由于温度上升造成发射极镇流电阻值的增加，从而导致高温下功率放大特性恶化的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于能够在防止热失控的同时避免高温下功率放大特性的恶化。

解决技术问题所采用的技术方案

为解决所述问题，本发明的异质结双极晶体管是具有电阻值随温度上升而增加的镇流电阻层的异质结双极晶体管，其特征在于，镇流电阻层包括：在第一温度区域及第二温度区域内具有正电阻率温度系数的第一镇流电阻层；以及在第一温度区域内具有负电阻率温度系数，在所述第二温度区域内具有正电阻率温度系数的第二镇流电阻层。

此外，本发明的具有电阻值随温度上升而增加的镇流电阻层的异质结双极晶体管的制造方法包括形成镇流电阻层的工序。该工序的特征在于，包括：形成在第一温度区域内及第二温度区域内具有正电阻率温度系数的第一镇流电阻层的工序；以及形成在所述第一温度区域内具有负电阻率温度系数，在第二温度区域内具有正电阻率温度系数的第二镇流电阻层的工序。

发明效果

根据本发明，能够改善功率放大特性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的HBT的俯视图。

图2是图1的I－I剖视图。

图3是表示同一实施方式所涉及的镇流电阻层的温度依赖性的图。

图4是表示同一实施方式所涉及的发射极镇流电阻值与温度之间的关系的图。

图5是本发明的实施方式2所涉及的HBT的剖视图。

图6是表示同一实施方式所涉及的镇流电阻层的温度依赖性的图。

图7是表示同一实施方式所涉及的发射极镇流电阻值与温度之间的关系的图。

图8是本发明的实施方式3所涉及的HBT的剖视图。

图9是本发明的实施方式4所涉及的HBT的剖视图。

图10是同一实施方式所涉及的HBT的剖视图。

图11是同一实施方式所涉及的HBT的剖视图。

图12是本发明的实施方式5所涉及的HBT的俯视图。

图13是图12的II－II剖视图。