[发明专利]GaAsHBT器件

说明书

技术领域

本发明涉及及半导体集成电路制造技术领域，特别是涉及一种GaAs HBT器件。

背景技术

在某些特定的测试领域，需要进行实时监测，例如飞机飞行时需对机翼进行压变数据监控、火车高速行进时需对各组件进行压变数据监控，油田钻头在工作时需进行压变数据监控，在这些场合中，由于压力特别大，所以需要关注材料的可靠性，一旦材料达到极限或出现微裂纹等隐形损伤，就必须预警、保养，同时，高速运动的部件一般均已经进行过空气动力学、流体力学优化，所以在测试时不希望对测试系统造成不必要的影响，因此，减小传感器系统体积就变得非常必要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种GaAs HBT器件，能够集成信号传感和信号放大两个功能，从而有效减小传感器系统体积。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种GaAs HBT器件，包括衬底、N型GaAs集电区、P型GaAs基区、N型InGaP发射区、N型InGaAs帽层、介质层和TaN薄膜，所述N型GaAs集电区形成在所述衬底上，并且所述N型GaAs集电区的表面划分为电极区域和位于所述电极区域两侧的非电极区域，所述电极区域和所述非电极区域均形成有由下自上依次层叠的所述P型GaAs基区、N型InGaP发射区和N型InGaAs帽层；其中，在所述电极区域，所述P型GaAs基区两侧的N型GaAs集电区上形成有第一集电极金属电极和第二集电极金属电极，所述N型InGaP发射区两侧的P型GaAs基区上形成有第一基极金属电极和第二基极金属电极，所述N型InGaAs帽层上形成有发射极金属电极；在所述电极区域一侧的非电极区域，所述N型InGaAs帽层上沉积有所述介质层，所述TaN薄膜沉积在所述介质层上。

优选地，所述TaN薄膜为蛇形线结构。

优选地，所述第一集电极金属电极和第二集电极金属电极与所述N型GaAs集电区之间、所述第一基极金属电极和第二基极金属电极与所述P型GaAs基区之间以及所述发射极金属电极与所述N型InGaAs帽层之间均形成欧姆接触。

优选地，所述TaN薄膜的沉积温度为150-330℃。

优选地，所述介质层的材料为SiO₂或者Si₃N₄。

优选地，所述衬底的材料包括GaAs、Si、SiC、GaN、蓝宝石或Diamond。

优选地，所述N型GaAs集电区的厚度为0.5-3μm，掺杂浓度小于或等于5×10¹⁷cm^-3。

优选地，所述P型GaAs基区的厚度为20-500nm，掺杂浓度大于或等于5×10¹⁷cm^-3。

优选地，所述N型InGaP发射区的厚度为10-500nm,掺杂浓度大于或等于1×10¹⁷cm^-3，所述N型InGaP发射区的材料为N-In_XGa_1-XP，其中，X为0.49-0.51。

优选地，所述N型InGaAs帽层的厚度为10-200nm，掺杂浓度大于或等于1×10¹⁸cm^-3，所述N型InGaAs帽层的材料为In_YGa_1-YAs，其中，Y为0-1。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：

1.集成度高，工艺实现简单，精度高，利于减小压力传感器系统体积和降低成本；

2.TaN薄膜的电阻率可以通过沉积温度进行调节；

3.由于作为传感器的TaN薄膜与接收器分开，可以在不影响原有空气动力学、流体力学设计的基础上，实时监控压变数据。

附图说明

图1是本发明实施例GaAs HBT器件的截面示意图。

图2-5是本发明实施例GaAs HBT器件的制造流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。