拟晶性步阶掺杂通道式场效电晶体

摘要

一种拟晶性步阶掺杂通道式场效电晶体，具有大的转导值及高电子移动率，不仅可获得高电流密度、高闸极电压摆幅，更可增加夹止电压的容忍度，适用于高速、高功率，以及大输入讯号电路的系统。其架构系包括：一半绝缘的砷化镓基板；一无掺杂的砷化镓层，成长于前述砷化镓基板上，以作为元件的缓冲层；一n-掺杂之砷化铟镓层，成长于前述无掺杂的砷化镓层上，且其掺杂浓度系从与前述无掺杂砷化镓层的界面处开始步阶式地增加，以作为元件的通道层；一无掺杂之砷化铝镓层，成为于前述n-掺杂之砷化铟镓层上，以作为元件的肖特基接触层：一n-掺杂之砷化镓层，成长于前述无掺杂之砷化铝镓层上；及金属层，分别形成于前述无掺杂之砷化铝镓层和n-掺杂之砷化镓层，以分别作为元件的闸极和源极、汲极。

主权项

1.一种步阶掺杂式通道场效电晶体,包括:一半绝缘的砷化镓基板;一无掺杂的砷化镓层,成长于前述砷化镓基板上,以作为元件的缓冲层;一n-掺杂之砷化铟镓层,成长于前述无掺杂的砷化镓层上,且其掺杂浓度系从与前述无掺杂砷化镓层的界面处开始步阶式地增加,以作为元件的通道层;一无掺杂之砷化铝镓层,成长于前述n-掺杂之砷化铟镓层上;一n-掺杂之砷化镓层,成长于前述无掺杂之砷化铝镓层上;及金属层,分别形成于前述无掺杂之砷化铝镓层和n-掺杂之砷化镓层。2.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,前述无掺杂的砷化镓层之厚度约为0.5m。3.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,前述n-掺杂之砷化铟镓层中,铟和镓的莫耳百分比为15:85。4.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,前述n-掺杂之砷化铟镓层中,步阶式变化的掺杂浓度分别为51017cm-3约100埃、11018cm-3约100埃、及41018cm-3约50埃。5.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,前述无掺杂之砷化铝镓层中,铝和镓的莫耳百分比为30:70,且其厚度约为300埃。6.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,前述n-掺杂之砷化镓层的厚度为300埃,且其掺杂浓度为41018cm-3。7.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,形成于前述无掺杂之砷化铝镓层上的金属层为铝。8.如申请专利范围第1项的场效电晶体,其中,形成于前述n-掺杂之砷化镓层上的金属层为金-锗-镍合金。图示简单说明:第一图系绘示本发明之拟晶性步阶掺杂通道式场效电晶体的结构图式;第二图系绘示本发明之拟晶性步阶掺杂通道式场效电晶体的电流-电压之图式;及第三图系绘示在本发明中当汲-源电压(VDS)为4V时汲极饱和电流和转导植对闸极电压的关系之图式。