[发明专利]具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构

权利要求书

1.一种具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，包括：

一次集极层，由N型III-V族半导体形成，并设置在一基板上；

一集极层，设置在所述次集极层上，并由N型III-V族半导体形成；

一电洞阻隔层，设置在所述集极层上，并由AlGaAs、AlGaAsN、AlGaAsP、AlGaAsSb及InAlGaAs的至少其中之一形成，其中，Al成分小于22％，In、N、P及Sb成分分别小于或等于10％；

一基极层，设置在所述电洞阻隔层上，并由P型III-V族半导体形成；

一射极层，设置在所述基极层上，并由N型能隙大于基极层的III-V族半导体形成；

一射极盖层，设置在所述射极层上，并由N型III-V族半导体形成；以及

一欧姆接触层，设置在所述射极盖层上，并由N型III-V族半导体形成；

其中，所述电洞阻隔层的能隙由所述基极层往所述集极层方向至少包含由小而大的能隙渐变且能隙渐变的最大能隙分别大于所述基极层与所述集极层的能隙，

所述电洞阻隔层的能隙由所述基极层往所述集极层方向由小变大过程中至少形成一段或多段线性能隙渐变、非线性能隙渐变、阶梯状能隙渐变或其组合，

其中，所述电洞阻隔层的能隙由所述基极层往所述集极层方向由小变大过程之后更进一步包含能隙由大变小，所述电洞阻隔层的能隙至少形成一段或多段线性能隙渐变、非线性能隙渐变、阶梯状能隙渐变或其组合。

2.根据权利要求1所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，所述集极层由N型GaAs及AlGaAs的至少其中之一形成，所述基极层由P型GaAs、GaAsSb、InGaAs及InGaAsN的至少其中之一形成，所述射极层由N型AlGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成，且所述电洞阻隔层的厚度为1nm～300nm，而所述射极盖层由N型GaAs、AlGaAs、InGaP及InGaAsP的至少其中之一形成，所述欧姆接触层由N型GaAs及InGaAs的至少其中之一形成。

3.根据权利要求1所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，还包括：一中间复合层，由半导体材料形成，并形成于所述基板与所述次集极层之间。

4.根据权利要求3所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，所述中间复合层包括至少一缓冲层，且所述缓冲层由III-V族半导体形成。

5.根据权利要求3所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，所述中间复合层包括一场效晶体管。

6.根据权利要求3所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，所述中间复合层包括一假性高电子迁移率晶体管，且所述假性高电子迁移率晶体管包含在所述基板上由下到上依序设置的至少一缓冲层、一第一掺杂层、一第一间隔层、一通道层、一第二间隔层、一第二掺杂层、一萧特基层、一蚀刻终止层，以及一用于欧姆接触的顶盖层，且所述缓冲层由III-V族半导体形成，所述第一掺杂层及所述第二掺杂层由掺杂硅的砷化镓、掺杂硅的砷化铝镓、掺杂硅的磷化铟铝镓、掺杂硅的磷化铟镓以及掺杂硅的磷砷化铟镓的至少其中之一所形成，所述第一间隔层及所述第二间隔层由砷化镓、砷化铝镓、磷化铟铝镓、磷化铟镓以及磷砷化铟镓的至少其中之一所形成，所述通道层由砷化镓、砷化铟镓、砷化铝镓、磷化铟铝镓、磷化铟镓以及磷砷化铟镓的至少其中之一所形成，所述萧特基层由砷化镓、砷化铝镓、磷化铟铝镓、磷化铟镓以及磷砷化铟镓的至少其中之一所形成，所述蚀刻终止层由砷化镓、砷化铝镓、磷化铟铝镓、磷砷化铟镓、磷化铟镓以及砷化铝的至少其中之一所形成，而所述顶盖层由N型III-V族半导体形成。

7.根据权利要求1所述的具有能隙渐变的电洞阻隔层的异质接面双极性晶体管结构，其特征在于，所述电洞阻隔层的能隙由所述基极层往所述集极层由小变大过程中及/或过程之后更进一步包含至少一段能隙持平，所述电洞阻隔层的能隙至少形成一段或多段线性能隙渐变、非线性能隙渐变、阶梯状能隙渐变或其组合。