[实用新型]异质接面双极性晶体管

说明书

本实用新型为提供一种异质接面双极性晶体管，包含基板、半导体单元、电极单元，及介电层。所述半导体单元形成于所述基板上，具有自所述基板表面向上形成的集极层、基极层，及射极层。所述电极单元具有设置于所述集极层的集极金属层、设置于所述基极层的基极金属层，及设置于所述射极层的射极金属层。所述介电层覆盖所述射极层，并定义出开口，所述基极金属层经由所述开口与所述基极层相接触，并延伸覆盖至少部分与所述开口相邻的所述介电层。借此，在提高所述基极金属层的高度时，同时精确控制基极金属层的宽度，以有效提高异质接面双极性晶体管的输出频率。

技术领域

本实用新型涉及一种晶体管，特别是涉及一种异质接面双极性晶体管。

背景技术

为了符合高速无线通信系统的要求，主动组件必须具备有良好的高频特性及高功率输出等特性。其中，以Ⅲ-Ⅴ族(如GaN、GaAs)半导体材料制成的异质接面双极性晶体管(HBT)及高速电子迁移率晶体管(HEMT)等功率放大器，由于具有高功率、线性度佳、高截止频率和低损耗功率等优点，是目前被视为用于制作可符合5G的超高频通讯需求的功率放大器的最佳材料。

参阅图1，以异质接面双极性晶体管(HBT)1的功率放大器而言，所述异质接面双极性晶体管1包含基板11，形成于所述基板11上，以Ⅲ-Ⅴ族半导体材料制成，且具有自所述基板11表面依序向上形成的集极层121、基极层122，及射极层123的半导体单元12、设置于所述集极层121的集极金属层131、设置于所述基极层122的基极金属层132，及设置于所述射极层123的射极金属层133。其中，所述异质接面双极性晶体管1的输出频率能以式(I)的公式表示：

其中，f_max为最大输出频率，R_b表示所述基极金属层132的电阻，而C_bc则是基极层32跟集极层31接面的电容。

由前述式(I)可知，当要提高所述异质接面双极性晶体管1的输出频率时，可以借由减小所述基极金属层132的电阻及/或减小所述基极层122与集极层121接面的电容C_bc来达成。

一般减小所述基极金属层132的电阻R_b的方式，可以利用增加所述基极金属层132的宽度CD(也就是增加所述基极金属层132与所述基极层122的接触面积)，或是增加所述基极金属层132的高度H来达成。然而，增加所述基极金属层132的宽度CD虽然可降低电阻R_b，但却也会同时增加所述基极层122与跟集极层121接面的电容C_bc，而不利于输出频率。因此，目前的方向是利用固定基极金属层132的宽度CD，利用增加所述基极金属层132的高度H来达成提升输出频率的目的。

配合参阅图2，然而，因为目前所述基极金属层132的制程是先利用光阻(PR)定义出所述基极金属层132所需的宽度后再沉积金属而得。但是，光阻因显影时有底切(undercut)的情形产生，且光阻厚度越大，显影后底切现象越明显，因此，当要通过光阻定义，增加所述基极金属层132的高度以减小所述基极金属层132的电阻R_b时，于沉积形成基极金属层132的过程中，会沿着光阻底切部分延伸形成金属毛边(metal foot)130，且当沉积的高度越高形成的金属毛边130越严重。所述金属毛边130不仅会影响最终形成的所述基极金属层132与所述基极层122接触的宽度CD，使得所述基极金属层132的宽度CD无法被精确控制，而不利高频输出，且当组件尺寸发展越来越细微，凸出的金属毛边130还有可能接触到所述射极金属层133导致组件短路。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种异质接面双极性晶体管。

本实用新型的所述异质接面双极性晶体管包含基板、半导体单元、电极单元，及介电层。

所述半导体单元，形成于所述基板上，具有自所述基板表面向上形成的集极层、基极层，及射极层。