[发明专利]具有高特征频率-击穿电压优值的SOI SiGe异质结双极晶体管

摘要

本发明公开了一种具有高特征频率‑击穿电压优值的SOI SiGe异质结双极晶体管。所述晶体管采用薄的N+埋层结构来显著提高N‑集电区内靠近埋氧层一侧的电子浓度，从而通过减小器件的集电区串联电阻来降低集电结空间电荷区延迟时间，达到提高器件特征频率的目的。所述晶体管采用p型超结层结构来改善集电结空间电荷区的电场分布，使得集电结空间电荷区电场分布趋于平缓，从而可以降低峰值电子浓度，抑制碰撞电离，达到提高器件击穿电压的目的。与常规的功率异质结双极晶体管相比，同时兼顾了器件的高频特性和高击穿特性，从而保持了高的特征频率‑击穿电压优值(fT×BVCEO)，可有效拓展功率异质结双极晶体管在射频和微波功率领域的应用。

主权项

1.一种具有高特征频率-击穿电压优值的SOI SiGe异质结双极晶体管，其特征在于：包括衬底(10)、埋氧层(11)、N+埋层(121)、N-集电区(12)、p型超结层(123)、SiGe基区(16)、发射区(18)；其中在所述发射区(18)的两侧设置有由SiO2层围成的侧墙(19)，多晶硅层(20)位于所述由SiO2层围成的侧墙(19)中并且与所述发射区(18)相接触，所述多晶硅层(20)上表面引出发射极电极(21)；SiO2层所围侧墙(19)的下表面一侧设置有多晶硅层(17)并与所述SiGe基区(16)相接触，所述多晶硅层(17)上表面一侧引出基极电极(22)；所述多晶硅层(17)正下方且位于所述SiGe基区(16)的两侧设置有SiO2隔离层(15)；在外集电区(14)上表面一侧引出集电极电极(23)，器件两侧设置浅槽隔离(13)结构；所述晶体管结构是沿发射区(18)中心位置的纵向方向呈轴对称；所述埋氧层(11)位于衬底(10)正上方由SiO2层构成，其厚度介于50nm到100nm之间；所述浅槽隔离(13)结构位于埋氧层(11)正上方，且与外集电区(14)相邻，其厚度介于130nm到160nm之间；所述N+埋层(121)位于N-集电区(12)正下方，且与埋氧层(11)相邻，同时所述N+埋层(121)上表面与SiGe基区(16)下表面相距130nm至150nm；所述p型超结层(123)位于N-集电区(12)中的集电结空间电荷区(122)内部，且平行于所述N+埋层(121)，所述p型超结层(123)掺杂浓度小于或等于所述N-集电区(12)的掺杂浓度；所述p型超结层(123)与所述N+埋层(121)厚度相同，且厚度均不超过30nm。