[发明专利]异质结双极型晶体管的外延结构及其制备方法在审
| 申请号： | 202210300216.4 | 申请日： | 2022-03-25 |
| 公开（公告）号： | CN114725191A | 公开（公告）日： | 2022-07-08 |
| 发明（设计）人： | 樊永辉;许明伟;樊晓兵 | 申请（专利权）人： | 深圳市汇芯通信技术有限公司 |
| 主分类号： | H01L29/08 | 分类号： | H01L29/08;H01L29/20;H01L29/737;H01L21/331 |
| 代理公司： | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人： | 陈舟苗 |
| 地址： | 518035 广东省深圳市福田区华富街道莲*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 异质结双极型 晶体管 外延 结构 及其 制备 方法 | ||
1.一种异质结双极型晶体管的外延结构制备方法，其特征在于，包括：
在砷化镓GaAs衬底上外延形成n型惨杂的砷化铝镓AlGaAs发射层；
在所述发射层上外延形成p型惨杂的砷化镓GaAs基极层；
在所述基极层上外延形成n型惨杂的氮化镓GaN系材料的集电层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GaN系材料的禁带宽度为3.4eV；所述GaN系材料的穿电场强度为3.3MV/cm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GaN系材料包括GaN、氮化铝镓AlGaN、氮化铟镓InGaN中的至少一项。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，外延形成所述集电层所采用的所述GaN系材料中的N由二甲基肼提供；
外延形成所述集电层所采用的所述GaN系材料中的Ga由蒸发源提供；
外延形成所述集电层所使用的反映温度在600℃至800℃之间；
外延形成所述集电层所使用的生长速率为150nm/hr。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，外延形成所述发射层所采用的AlGaAs中的Al由三甲基铝提供；
外延形成所述发射层所采用的AlGaAs中的Ga由三甲基镓提供；
外延形成所述发射层所采用的AlGaAs中的As由砷化氢提供；
外延形成所述发射层所使用的反应温度在600℃至800℃之间；
外延形成所述发射层所使用的生长速率在400A/min至1000A/min之间；
外延形成所述发射层所使用的惨杂元素是O、S、Se、Te，或者C、Si、Ge、Sn；
外延形成所述发射层所使用的惨杂浓度在1E17 cm-3至1E20 cm-3之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，外延形成所述基极层所使用的惨杂元素是Be、Mg、Zn、Cd、Hg，或者C、Si、Ge、Sn；
外延形成所述基极层所使用的惨杂浓度在1E18 cm-3至1E20 cm-3之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射层的厚度为50-500nm；
所述基极层的厚度为50-150nm。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过光刻和刻蚀工艺依次在所述集电层中制备集电极，在所述基极层中制备基极，以及在所述发射层中制备发射极，以得到异质结双极型晶体管器件。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
对所述异质结双极型晶体管器件进行背面工艺处理。
10.一种异质结双极型晶体管器件的外延结构，其特征在于，包括：砷化镓GaAs衬底、n型惨杂的砷化铝镓AlGaAs发射层、p型惨杂的砷化镓GaAs基极层、n型惨杂的氮化镓GaN系材料的集电层；其中，
所述发射层、所述基极层和所述集电层由下而上依次置于所述衬底的上表面。
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