專利名稱：P型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及雙極晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及雙極晶體管，更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種具有氮化物半導(dǎo)體的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)以及在高輸出的功率放大器等中使用的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管。
背景技術(shù)：
通常，由于氮化物半導(dǎo)體具有所謂的帶隙大的特性，所以可應(yīng)用在各種各樣的光電子元件中。通過(guò)蝕刻等加工的p型氮化物半導(dǎo)體的表面會(huì)因加工而受到損傷。由于此損傷表現(xiàn)出n型導(dǎo)電性，所以即使在加工后的p型氮化物半導(dǎo)體的表面形成歐姆電極也不能獲得良好的電流-電壓(I-V)特性(例如，參照非專利文獻(xiàn)1T.Makimoto，K.Kumakura，和N.Kobayashi發(fā)表于Journal of Crystal Growth 221，P.350-355(2000)(晶體生長(zhǎng)期刊211，第350-355頁(yè)，2000年)；以及非專利文獻(xiàn)2T.Makimoto，K.Kumakura，和N.Kobayashi發(fā)表于phys.stat.sol.(a)188，No.1，P.183-186，(2001)(phys.stat.sol.(a)188，第1期，第183-186頁(yè)，2001年)。
為減少此損傷造成的影響，報(bào)道了一種在遭受損傷的層上生長(zhǎng)新的p型氮化物半導(dǎo)體的方法。在此，重點(diǎn)說(shuō)明有關(guān)基極層為p型氮化物半導(dǎo)體的npn型氮化物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT異質(zhì)結(jié)雙極晶體管)的研究。
圖9A～圖9E是表示HBT的典型制造工藝的一個(gè)實(shí)例圖，圖9A是HBT結(jié)構(gòu)的結(jié)晶生長(zhǎng)的狀態(tài)示意圖，圖9B是經(jīng)蝕刻露出基極層的狀態(tài)示意圖，圖9C是經(jīng)蝕刻后暴露出子集電極層的狀態(tài)示意圖，圖9D是在基極層上形成p型電極的狀態(tài)示意圖，圖9E是在發(fā)射極層和子集電極層上形成n型電極的狀態(tài)示意圖。
如圖9A所示，HBT結(jié)構(gòu)由n型子集電極層24、在此n型子集電極層24上層疊的n型集電極層23、在此n型集電極層23上層疊的p型InGaN基極層22和在此p型InGaN基極層22上層疊的n型GaN發(fā)射極層21構(gòu)成。接下來(lái)，如圖9B所示，通過(guò)蝕刻暴露基極層22。然后，如圖9C所示，通過(guò)蝕刻，暴露n型子集電極層24。接著，如圖9D所示，在露出的基極層22上形成p型電極(基極電極)25。繼而如圖9E所示，在發(fā)射極層21和露出的n型子集電極層24上形成n型電極26。
在這種HBT制造工藝中，為了形成基極電極25，通過(guò)蝕刻去除發(fā)射極層21從而使基極層22的表面暴露。在此露出的基極層22的表面形成基極電極25。由于此露出的基極層22的表面會(huì)受到蝕刻損傷，所以對(duì)于基極層22為p型GaN情況下的基極電極就不能顯示出良好的I-V特性。并且，制造出的HBT也不能顯示出良好的發(fā)射極接地I-V特性。
就是說(shuō)，在現(xiàn)有的HBT的發(fā)射極接地I-V特性中，存在所謂的電流增益小、而開(kāi)啟電壓大的問(wèn)題?；跍p少此基極層的表面損傷影響的目的，報(bào)道了一種在受損傷的p型氮化物半導(dǎo)體基極層上生長(zhǎng)新的p型半導(dǎo)體的方法。
下面，說(shuō)明這些現(xiàn)有的方法。
用于減少損傷影響的第一個(gè)方法是在受損傷的表面再生長(zhǎng)p型GaN的方法(例如，參考非專利文獻(xiàn)3L.S.McCarthy，P.Kozodoy，M.J.W.Rodwell，S.P.DenBaars，U.K.Mishra發(fā)表于IEEE Electron DeviceLetters，Vol.20，No.6，P.277-279(1999)(IEEE電子器件通訊，第20卷，第6期，第277-279頁(yè)，1999年)；以及非專利文獻(xiàn)4B.S.Shelton，D.J.H.Lambert，Jian Jang Huang，M.M.Wong，U.Chowdhury，Ting GangZhu，H.K.Kwon，Z.Liliental-Weber，M.Benarama，M.Feng，R.D.Dupuis發(fā)表于IEEE Transactions on Electron Devices，Vol.48，No.3，P.490-494(2001)(IEEE電子器件學(xué)報(bào)，第48卷，第3期，第490-494頁(yè)，2001年)。
圖10是表示在受蝕刻損傷后的p型GaN上再生長(zhǎng)p型GaN情況下的現(xiàn)有例子的HBT結(jié)構(gòu)的示意圖，以及在p型氮化物半導(dǎo)體基極層上生長(zhǎng)新的p型半導(dǎo)體的現(xiàn)有HBT結(jié)構(gòu)的示意圖。此HBT結(jié)構(gòu)由n型GaN子集電極層34、在此n型GaN子集電極層34上層疊的n型GaN集電極層33、在此n型GaN集電極層33上層疊的p型GaN基極層32、在此p型GaN基極層32上層疊的n型AlGaN發(fā)射極層31、在露出的p型GaN基極層32上形成的外部再生長(zhǎng)p型GaN基極層35構(gòu)成。在露出的n型GaN子集電極層34上形成集電極的電極37，在外部再生長(zhǎng)的p型GaN基極層35上形成基極電極36，在n型AlGaN發(fā)射極層31上形成發(fā)射極電極38。
然而，上述任何一個(gè)非專利文獻(xiàn)中記載的內(nèi)容都未涉及基極層的再生長(zhǎng)，且HBT的電流增益為10以下，不能獲得更大的值。
此外，在上述非專利文獻(xiàn)3中，發(fā)射極接地I-V特性中的開(kāi)啟電壓為4V以上。并且，在上述非專利文獻(xiàn)4中，由于報(bào)道的發(fā)射極接地I-V特性漏電流大，所以無(wú)法測(cè)量開(kāi)啟電壓。
這樣，即使通過(guò)蝕刻在露出的基極層之上再生長(zhǎng)p型GaN(也稱為“外部基極層”)，也基本上不能改善HBT的特性。作為p型氮化物半導(dǎo)體的典型例子而使用p型GaN進(jìn)行再生長(zhǎng)的情況下，由于不能修復(fù)再生長(zhǎng)界面上存在的加工損傷，因此就不能改善HBT的特性。這就表明，為了制造良好的HBT，重要的是再生長(zhǎng)的材料。
第二個(gè)方法是替代再生長(zhǎng)p型GaN，在受損傷的表面上再生長(zhǎng)p型GaAs的方法(例如，參照非專利文件5K.P.Lee，A.P.Zhang，G.Dang，F(xiàn).Ren，J.Han，S.N.G.Chu，W.S.Hobson，J.Lopata，C.R.Abemathy，S.J.Pearton，J.W.Lee發(fā)表于Solid-State Electronics 45，P.243-247(2001)(固態(tài)電子45，第243-247頁(yè)，2001年))。其中P型GaN的空穴濃度為1020cm-3，比室溫下的p型GaN的空穴濃度高出100倍以上。該報(bào)道引人注目之處是以獲得良好的HBT特性為目的這種高空穴濃度。
但是，即使進(jìn)行p型GaAs的再生長(zhǎng)，發(fā)射極接地I-V特性中的電流增益也為5以下、開(kāi)啟電壓也在3.5V以上，而不能獲得良好的HBT特性。即使在這種情況下，由于不能修復(fù)存在于p型GaN基極層和p型GaAs生長(zhǎng)層之間的加工損傷，因此也不能改善HBT特性。這就表明，即使單純地增加在受到加工損傷的p型GaN之上再生長(zhǎng)層的空穴濃度，也不能制造出良好的HBT。
作為其他專利文獻(xiàn)，有特開(kāi)平5-175225號(hào)公報(bào)和特開(kāi)平5-291282號(hào)公報(bào)。這些公報(bào)的內(nèi)容是為了實(shí)現(xiàn)結(jié)電容的減少，在高電阻化的AlGaAs外部發(fā)射極層上再生長(zhǎng)p型GaAs外部基極層。此外，特開(kāi)平7-245316號(hào)公報(bào)的內(nèi)容是通過(guò)蝕刻在n型GaAs集電極層上的n型InGaP阻擋層來(lái)形成p型GaAs外部基極層。
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，其目的是通過(guò)解決在加工后的p型氮化物半導(dǎo)體的表面上形成良好的歐姆電極時(shí)所存在的困難，從而提供一種能夠形成良好歐姆電極的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的另一目的在于，通過(guò)解決現(xiàn)有的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管的電流增益比由其他半導(dǎo)體制造的雙極晶體管的電流增益顯著下降的問(wèn)題，提供一種使電流增益顯著提高的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管。
此外，本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，通過(guò)解決現(xiàn)有的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管的開(kāi)啟電壓比根據(jù)帶隙所預(yù)計(jì)的值還要大許多的問(wèn)題，提供一種能夠?qū)㈤_(kāi)啟電壓減少到接近根據(jù)帶隙所預(yù)想的值的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在通過(guò)蝕刻加工后的p型氮化物半導(dǎo)體上設(shè)置含In(銦)的p型氮化物半導(dǎo)體層。
此外，本發(fā)明提供一種p型氮化物雙極晶體管，其特征在于，在基極層為p型氮化物半導(dǎo)體的雙極晶體管中，在通過(guò)蝕刻發(fā)射極層而露出的p型基極層的表面上，設(shè)置含In的p型氮化物半導(dǎo)體層。
即，本發(fā)明的最主要特征是在加工后的p型氮化物半導(dǎo)體上再生長(zhǎng)含In的p型氮化物半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。再有，與現(xiàn)有技術(shù)的不同點(diǎn)在于，在再生長(zhǎng)的p型氮化物半導(dǎo)體中含有In。
在受到加工損傷的p型氮化物半導(dǎo)體上生長(zhǎng)含In的p型氮化物半導(dǎo)體的情況下，利用In原子可得到良好的再生長(zhǎng)界面，并能夠大幅度地減少加工損傷。其結(jié)果是能夠形成良好的歐姆電極。如果將本發(fā)明使用在雙極晶體管的外部p型基極層的再生長(zhǎng)中，就能減少因加工損傷而產(chǎn)生的基極漏電流。其結(jié)果，就能夠獲得大幅度提高的電流增益和低的開(kāi)啟電壓。


圖1為表示本發(fā)明的HBT結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為表示在實(shí)施例中使用的npn型HBT的層結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為表示進(jìn)行p型InGaN外部基極層的再生長(zhǎng)后的狀態(tài)的示意圖；圖4為實(shí)施例中的再生長(zhǎng)p型InGaN外部基極層附近的詳細(xì)情況的示意圖；圖5為再生長(zhǎng)p型InGaN時(shí)的I-V特性(本發(fā)明)和沒(méi)有再生長(zhǎng)p型InGaN時(shí)(現(xiàn)有結(jié)構(gòu))的I-V特性的比較圖；圖6為表示采用現(xiàn)有方法制造的HBT的發(fā)射極接地特性圖的一個(gè)例子；圖7為表示實(shí)施例中的HBT的發(fā)射極接地I-V特性的圖；圖8是表示為了調(diào)整開(kāi)啟電壓而利用小電流測(cè)量出的發(fā)射極接地I-V特性圖；圖9A～圖9E是用于制造HBT的典型的現(xiàn)有工藝(無(wú)再生長(zhǎng))的一個(gè)例子；圖10為表示在受蝕刻損傷的p型GaN上再生長(zhǎng)p型GaN的情況下的現(xiàn)有例子的HBT結(jié)構(gòu)的示意圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1為表示本發(fā)明的HBT結(jié)構(gòu)的示意圖，顯示了p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管的結(jié)構(gòu)。
此HBT結(jié)構(gòu)包括n型GaN子集電極層5、在此n型GaN子集電極層5上層疊的n型GaN集電極層4、在此n型GaN集電極層4上層疊的緩變InGaN層3，在此緩變InGaN層3上層疊的p型InGaN基極層2、在此p型InGaN基極層2上層疊的n型GaN發(fā)射極層1和在露出的p型InGaN基極層2上形成的外部再生長(zhǎng)的p型InGaN基極層8。在露出的n型GaN子集電極層5上形成集電極電極10，在外部再生長(zhǎng)的p型InGaN基極層8上形成基極電極9，在n型GaN發(fā)射極層1上形成發(fā)射極電極11。
此HBT是一種在基極層2為p型氮化物半導(dǎo)體的HBT中、在通過(guò)蝕刻發(fā)射極層1而露出的p型基極層2的表面上生長(zhǎng)出含In的p型氮化物半導(dǎo)體層8的p型氮化物半導(dǎo)體HBT。本發(fā)明的p型基極層2為含In的p型InGaN。
下面，說(shuō)明本發(fā)明的HBT的制造方法。
首先，利用有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)法(MOVPE法)在SiC襯底7上制造npn型HBT。圖2示出了該生長(zhǎng)的層結(jié)構(gòu)的示意圖。發(fā)射極層1為n型GaN(Si5×1019cm-3，40nm)，基極層2為p型InGaN(In7％，Mg1×1019cm-3，100nm)，緩變層3為InGaN(30nm)，集電極層4為n型GaN(Si1×1017cm-3，500nm)，子集電極層5為n型GaN(1μm)，緩沖層6為AlN(100nm)，襯底7為SiC，采用雙異質(zhì)結(jié)的結(jié)構(gòu)。使用三乙基鎵、氨在1000℃下生長(zhǎng)集電極層4。使用三甲基銦、三乙基鎵、氨在780℃下生長(zhǎng)緩變InGaN層3、基極層2、集電極層4。P型雜質(zhì)使用Mg原子，n型雜質(zhì)使用Si原子。使用X射線雙晶體方法，在假設(shè)InGaN晶體完全地緩和的情況下，使用維加德(ベガ-ド)定律求出InGaN中的In組份。此外，測(cè)量中使用的InGaN的膜厚為100nm到200nm范圍內(nèi)。
雖然在基極層2中使用p型InGaN，但由于增大了此p型InGaN的In組份，并增大了與GaN的晶格常數(shù)差，所以就會(huì)增加缺陷密度。其結(jié)果是，由于少數(shù)載流子的壽命縮短了，就會(huì)使電流增益變小。因此，本實(shí)施例的p型InGaN的In的組份使用比7％更小的值。由于減小In組份，加工損傷的影響就變大(例如參照非專利文獻(xiàn)1)，因此電流增益和加工損傷的關(guān)系為矛盾的關(guān)系。基于這一點(diǎn)，優(yōu)選p型InGaN基極層2的In組份為5％～30％的范圍內(nèi)，優(yōu)選p型氮化物半導(dǎo)體層8的In組份高于p型InGaN基極層2的In組份。
此外，在簡(jiǎn)單地使p型InGaN基極層2和n型GaN集電極層4相結(jié)合時(shí)，由于基極層2和集電極層4之間的導(dǎo)帶不連續(xù)，因而會(huì)產(chǎn)生尖突(spike)。由于此尖突阻礙從發(fā)射極層1注入基極層2的電子向集電極層4的移動(dòng)，因此就會(huì)減少電流增益。為了消除此影響，在基極層2和集電極層4之間設(shè)置In組份緩慢變化的緩變InGaN層3。
首先，通過(guò)使用氯氣進(jìn)行干法蝕刻(反應(yīng)性離子蝕刻)，加工圖2中所示的HBT層結(jié)構(gòu)，暴露出基極層2的表面和子集電極層5的表面。
接下來(lái)，利用SiO2掩模覆蓋沒(méi)有再生長(zhǎng)p型氮化物半導(dǎo)體層8的部分。此后，使用三甲基銦、三乙基鎵、環(huán)戊二烯鎂(Mg原子的原料氣體)、氨，在p型InGaN基極層2上再生長(zhǎng)p型InGaN外部基極層8。由于希望此再生長(zhǎng)的生長(zhǎng)溫度比生長(zhǎng)基極層2的溫度(本實(shí)施例為780℃)還要低，本實(shí)施例中設(shè)為750℃。
優(yōu)選此再生長(zhǎng)的p型InGaN外部基極層8的In組份比p型InGaN層2的In組份高。圖3示出了進(jìn)行再生長(zhǎng)后的狀態(tài)示意圖。此后，利用HF去除SiO2掩模12，通過(guò)電子束蒸發(fā)，形成各個(gè)電極(基極電極9、集電極電極10、發(fā)射極電極11)。由此，最終制造出圖1中示出的HBT。在此情況下，發(fā)射極電極的尺寸為50μm×30μm。
圖4中詳細(xì)地示出了根據(jù)本實(shí)施例再生長(zhǎng)出的p型InGaN外部基極層8的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在經(jīng)蝕刻露出的p型InGaN基極層2上，再生長(zhǎng)100nm的In組份為20％的p型InGaN層17，繼續(xù)生長(zhǎng)2nm的In組份為30％的厚度很薄的p型InGaN層13。這些再生長(zhǎng)的p型InGaN層中含Mg的濃度為4×1019cm-3。如本實(shí)施例所示，在In組份為30％的厚度很薄的p型InGaN層13和In組份為20％的p型InGaN層12之間，由于晶體的變形，因而就產(chǎn)生了極化電荷14。此極化電荷大是氮化物半導(dǎo)體的特點(diǎn)，在GaAs系列和InP系列的化合物半導(dǎo)體中，極化電荷的尺寸小到幾乎可忽略。在In組份低的InGaN之上生長(zhǎng)In組份高的InGaN的情況下，在其界面產(chǎn)生負(fù)極化電荷。利用此性質(zhì)，能夠降低p型氮化物半導(dǎo)體和金屬之間的接觸電阻(例如，參考特開(kāi)2003-007998號(hào)公報(bào)“低電阻氮化物半導(dǎo)體及其制造方法”(熊倉(cāng)、牧本、小林)，或非專利文獻(xiàn)6K.Kumakura，T.Makimoto和N.Kobayashi所著，發(fā)表于Applied Physics Letters，Vol.79，No.16，pp.2558-2590(2001)(應(yīng)用物理通訊，第79卷，第16期，第2558-2590頁(yè)，2001年))。
即，這種薄的p型InGaN層起到減小與金屬的接觸電阻的作用，但是上述文獻(xiàn)沒(méi)有關(guān)于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分的記載。對(duì)此必須注意，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分是在p型InGaN基極層2上再生長(zhǎng)的厚度為100nm、In組份為20％的p型InGaN層17的再生長(zhǎng)。
優(yōu)選此20％的p型InGaN外部基極層17的Mg濃度比7％的p型InGaN基極層2的更高。另一方面，可以理解，當(dāng)Mg濃度過(guò)高時(shí)，空穴載流子濃度就會(huì)下降。根據(jù)以上事實(shí)，優(yōu)選Mg濃度在1×1019cm-3到2×1020cm-3之間。此外，當(dāng)20％的p型InGaN外部基極層17的厚度薄時(shí)，不能獲得所期望的再生長(zhǎng)效果，在外部基極層17較厚的情況下，就會(huì)不利于器件的制造。因此，該厚度優(yōu)選為1nm至1000nm。
由此，如圖4所示，因蝕刻而產(chǎn)生的缺陷，就會(huì)在p型InGaN基極層2之上產(chǎn)生正電荷16。此正電荷16是歐姆特性變壞的原因。在本實(shí)施例中，In組份為20％的p型InGaN外部基極層17并不完全變形，希望在此層和In組份為7％的p型InGaN基極層2之間產(chǎn)生某種程度的負(fù)極化電荷15。由于此負(fù)極化電荷15與因缺陷而產(chǎn)生的正電荷16相互抵消，因此就能獲得所期望的良好的歐姆特性。因此，優(yōu)選再生長(zhǎng)的p型InGaN外部基極層17的In組份高于p型InGaN基極層2的In組份。
在本實(shí)施例中再生長(zhǎng)的p型InGaN外部基極層8上形成兩個(gè)Pd/Au電極9，測(cè)量電極間的I-V特性。電極的尺寸為50μm×80μm，其間隔為20μm。在與電極無(wú)關(guān)的部分，不再進(jìn)行再生長(zhǎng)基極層8的生長(zhǎng)。為此，使所有的電流都通過(guò)7％的p型InGaN基極層2和20％的再生長(zhǎng)p型InGaN外部基極層17的界面。
圖5是再生長(zhǎng)p型InGaN外部基極層8時(shí)的I-V特性(實(shí)施例)和沒(méi)有進(jìn)行再生長(zhǎng)時(shí)(現(xiàn)有技術(shù)的方法)的I-V特性的比較圖。在現(xiàn)有技術(shù)的方法中，由于蝕刻損傷，不能獲得良好的歐姆特性。與此相反，如本實(shí)施例所示，在再生長(zhǎng)出p型InGaN外部基極層8的情況下，I-V特性得到了顯著的改善。
利用圖9所示的未使用本發(fā)明的典型HBT制造工藝，制造出HBT。圖5中顯示了非專利文獻(xiàn)2中介紹的發(fā)射極接地特性的一個(gè)例子。在此HBT中，由于基極層中使用p型InGaN層，加工損傷比在p型GaN的情況下更少。盡管如此，電流增益最大值為20左右，開(kāi)啟電壓為6V左右。開(kāi)啟電壓的預(yù)計(jì)值與期望值相差不小于5V。
與此相對(duì)照，圖7示出了本實(shí)施例的HBT的發(fā)射極接地I-V特性。電流增益的最大值不小于3000。圖8是用于調(diào)整開(kāi)啟電壓而利用小電流測(cè)量出的發(fā)射極接地I-V特性。圖8中表明開(kāi)啟電壓為0.27V。由于n型GaN發(fā)射極1和In組份為7％的p型InGaN基極層2的導(dǎo)帶不連續(xù)量為0.2V，可得到基本上等于此不連續(xù)量的開(kāi)啟電壓。開(kāi)啟電壓的預(yù)計(jì)值與期望值相差不超過(guò)0.1V。這樣，與利用現(xiàn)有方法制造的情況相比，本實(shí)施例的HBT大幅度地將電流增益提高為100倍以上，開(kāi)啟電壓的預(yù)計(jì)值與期望值之差也急劇減小為小于1/50。
如此，由于使用p型InGaN外部基極層8為再生長(zhǎng)層，因此能夠大幅度地改善HBT的特性。而在p型氮化物半導(dǎo)體中使用含In原子，目的是為了修復(fù)加工損傷。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如以上所述，在本發(fā)明中，通過(guò)在存在加工損傷的p型氮化物半導(dǎo)體之上進(jìn)行含In的p型氮化物半導(dǎo)體的再生長(zhǎng)，以修復(fù)加工損傷，就能大幅度地改善歐姆特性。為此，如果使用本發(fā)明HBT的基極層，就具有能大幅度地改善電流增益和開(kāi)啟電壓的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在采用蝕刻加工的p型氮化物半導(dǎo)體上，設(shè)置有再生長(zhǎng)的含銦的p型氮化物半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述含銦的p型氮化物半導(dǎo)體層是p型InGaN。
3.一種p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在襯底上包括n型集電極層；在該n型集電極層上形成的p型基極層；和在該p型基極層上形成的n型發(fā)射極層；其中，在通過(guò)蝕刻該n型發(fā)射極層而露出的所述p型基極層的表面上，形成有再生長(zhǎng)的含銦的p型氮化物半導(dǎo)體層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述p型氮化物半導(dǎo)體層是p型InGaN。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述p型基極層是p型InGaN。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述p型InGaN基極層的銦組份為5～30％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述p型氮化物半導(dǎo)體層的銦組份高于所述p型InGaN基極層的銦組份。
8.一種p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，在襯底上包括n型集電極層；在該n型集電極層上形成的p型基極層；和在該p型基極層上形成的n型發(fā)射極層；所述p型基極層為p型氮化物半導(dǎo)體，其特征在于，在通過(guò)蝕刻所述n型發(fā)射極層而露出的所述p型基極層的表面上，形成有再生長(zhǎng)的含銦的p型氮化物半導(dǎo)體層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，其特征在于，所述p型氮化物半導(dǎo)體層是p型InGaN。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，其特征在于，所述p型基極層是p型InGaN。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，其特征在于，在所述p型基極層和所述n型集電極層之間，形成有使銦組份緩慢變化的緩變層。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，其特征在于，所述p型InGaN基極層的銦組份為5～30％。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12任一項(xiàng)所述的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管，其特征在于，所述p型氮化物半導(dǎo)體層的銦組份高于所述p型InGaN基極層的銦組份。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種p型氮化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，通過(guò)在加工損傷的p型氮化物半導(dǎo)體上再生長(zhǎng)含In的p型氮化物半導(dǎo)體，可修復(fù)加工損傷，大幅度改善歐姆特性。此外，還提供了一種可顯著改善電流增益并顯著提高開(kāi)啟電壓的p型氮化物半導(dǎo)體雙極晶體管。在通過(guò)蝕刻處理的p型氮化物半導(dǎo)體(2)上形成含In的p型氮化物半導(dǎo)體層(8)。在具有p型氮化物半導(dǎo)體基極層的雙極晶體管中，通過(guò)再生長(zhǎng)，在通過(guò)蝕刻發(fā)射極層(1)而暴露的p型InGaN基極層(2)上形成含In的p型InGaN基極層(8)。
文檔編號(hào)H01L21/285GK1698210SQ200480000279
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月6日
發(fā)明者牧本俊樹(shù), 熊倉(cāng)一英, 小林直樹(shù) 申請(qǐng)人:日本電信電話株式會(huì)社