| 主权项 |
1.一种萧基层(Schottky layer)场效电晶体,其系以砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y)为材料包括:(a)砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y)材料与金属闸极形成萧基层接触(Schottky contact),(b)金属闸极先镀在其他材料覆盖层上 而以砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y)当阻隔层(barrier),增加其崩溃电压。2.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体,其砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-y,x=0.01~0.99,y=0~0.999)材料,包括晶格不匹配之组成及晶格匹配之组成。3.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体,将其金属闸极先镀在砷化铟镓(InGaAs)、磷化铟(InP)、砷化铟铝(InA1As)等其他材料覆盖层上。4.一种萧基层(Schottky layer)场效电晶体(FET),系以砷锑化铟铝(InxAll-xAsySb1-y)为材料包括(a)半绝缘基板;(b)缓冲层或阻隔层,形成于该半绝缘基板之上;(c)载子提供层与空间层,(d)次通道(subchannel)层及主通道层,(e)萧基层,(f)覆盖层,形成于萧基层之上;以及源极、汲极与闸极,闸极形成于萧基层或覆盖层之上。5.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),其中绝缘基板是一磷化铟(InP)基板结构。6.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),其载子提供层与空间层结构系选用以下之一;(a)形成于缓冲层或阻隔层之上;(b)形成于次通道(subchannel)层及通道层之上;(c)载子提供层兼作为通道层;或(d)此三者或二者同时使用;空间层形成于载子提供层与通道间。7.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),其次通道(subchannel)层及主通道层系选用以下之一;(a)形成于载子提供层之上,(b)形成于缓冲层或阻隔层之上,(c)次通道层或通道层(channel)兼作为载子提供层;次通道层形成于主通道之两侧。8.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),系选用以下之一;(a)形成于次通道(subchannel)层及通道层之上;(b)形成于载子提供与空间层之上;(c)萧基层兼作载子提供层。9.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET)该缓冲层(buffer)或阻隔层(barrier)之结构系选用以下之一(a)以磷化铟(InP)、砷化铟镓(In0.53Ga0.47As)为缓冲层或阻隔层,(b)以砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y)当场效电晶体(FET)之缓冲层或阻隔层:砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-yX=0~0.99,y=0~1)材料包括晶格不匹配之组成及晶格匹配之组成;(c)以磷化铟(InP)、砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-y,x=0~0.99,y=0~1)或砷化铟镓(Inx1Ga1-x1As,x1=0~1)等材料形成之超晶格结构为缓冲层或阻隔层;其厚度约0~3m间的范围。10.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),其载子提供层与空间层系选用以下之一:(a)采用-掺杂技术,以磷化铟(InP)或砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y,x=0~0.99,y=0~1)为空间层;(b)掺杂于磷化铟(InP)或砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y,x=0~0.99,y=0~1),包括含有及不含磷化铟(InP)或砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-y,x=0~0.99,y=0~1)为空间层;(c)掺杂于次通道(subchannel)或主通道,包括砷化铟镓(Inx2Ga1-x2As,x2=0~1)通道及磷化铟(InP)通道,并包括-掺杂及一般掺杂。11.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),载子提供层之位置,可选在通道层之上方、下方、或通道中之一种。12.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),其空间层其厚度约0~30nm间的范围,载子提供层其厚度约0~200nm间的范围;其掺杂浓度约1x1017~1x1019cm-3间的范围,若为-掺杂其掺杂浓度约1x1011~1013cm-2间的范围。13.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),次通道(subchannel)层及通道层系选用以下之一:(a)采用以砷化铟镓(Inx1Ga1-x1As,x1=0~1)或磷化铟(InP)为次通道兼空间层,以砷化铟镓(Inx2Ga1-x2As,x2=0.3~1)主通道,(b)仅有主通道砷化铟镓(Inx2Ga1-x2 As,x2=0.3~1)或磷化铟(InP),(c)以磷化铟(InP)、砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-y,x=0~0.99,y=0~1)或砷化铟镓(Inx1Ga1-x1As,x1=0~1)等配合之多层通道;主通道其厚度约0~50nm间的范围,次通道(subchannel)其厚度约0~20nm间的范围。14.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),系选用以下之一;(a)以砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y,x = 0.01~0.99,y=0~0.999)材料为萧基层,(b)以砷锑化铟铝(InxAl1-xAsySb1-y,x=0.01~0.99,y=0~0.999)材料为萧基层(Schottky layer)兼作载子提供层,其萧基层厚度约5~90nm间的范围。15.如申请专利范围第1项所述之萧基层场效电晶体(FET),覆盖层以砷化铟镓(Inx1Ga1-x1As,x1=0~1)或磷化铟(InP)为覆盖层;其厚度约0~0.3m间的范围,其掺杂浓度约0~lxl0l9cm-3间的范围。16.一种萧基层(Schottky layer)场效电晶体的制造方法,系以砷锑化铟铝(InxAl1-x AsySb1-y)为材料,经有机金属化学气相沉积法而得,包括下列步骤:(1)提供一绝缘基板;(2)制造缓冲层或阻隔层,通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)和氢化磷(PH3)等气体,形成一磷化铟(InP)缓冲层或阻隔层;(3)制造空间层与掺杂层;通以矽化氢(SiH4)和氢化磷(PH3)等气体,形成-掺杂于磷元铟(InP),接着通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)和氢化磷(PH3)等气体,形成一磷化铟(InP)空间层;(4)制造通道层与次通道层,通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基镓TMGa((CH3)3Ga)和氢化砷(AsH3)等气体,形成一砷化铟镓(InGaAs)通道层;(5)通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基铝TMAl((CH3)3Al)、三甲基锑TMSb(CH3)3Sb)和氢化砷(AsH3)等气体,形成一砷锑化铟铝(InAlAsSb)萧基层(Schottkylayer);(6)通以矽化氢(SiH4)、三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基镓TMGa((CH3)3Ga)和氢化砷(AsH3)等气体,形成一n型掺杂砷化铟镓(InGaAs)覆盖层;(7)源极、汲极是镀上金锗/镍(AuGe/Ni)及银(Ag)形成欧姆接触。17.如申请专利范围第16项所述之制造方法,制造缓冲层或阻隔层,通以氢化砷(AsH3)气体和三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基铝TMAl(CH3)3Al)、三甲基锑TMSb((CH3)3Sb)等化物,形成一砷锑化铟铝(InAlAsSb)缓冲层或阻隔层。18.如申请专利范围第16项所述之制造方法,制造缓冲层或阻隔层,通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基镓TMGa((CH3)3Ga)、和氢化砷(AsH3)等气体,形成一砷化铟镓(InGaAs)缓冲层。19.如申请专利范围第16项所述之制造方法,制造空间层与掺杂层;通以矽化氢(SiH4)、三甲基铟TMIn((CH3)3In)和氢化磷(PH3)等气体,形成一磷化铟(InP)一般n型掺杂,接着通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)和氢化磷(PH3)等气体,形成一磷化铟(InP)空间层。20.如申请专利范围第16项所述之制造方法,制造空间层通以矽化氢(SiH4)、三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基铝TMAl((CH3)3Al)、三甲基锑TMSb((CH3)3Sb)和氢化砷(AsH3)等气体,形成一砷锑化铟铝(InAlAsSb)一般n型掺杂,接着通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)、三甲基铝TMAl((CH3)3Al)、三甲基锑TMSb((CH3)3Sb)和氢化砷(AsH3)等气体,形成一砷锑化铟铝(InAlAsSb)空间层。21.如申请专利范围第16项所述之制造方法,制造通道层与次通道层,通以三甲基铟TMIn((CH3)3In)和氢化磷(PH3)等气体,形成一磷化铟(InP)通道层。22.如申请专利范围第16项所述之制造方法,闸极是可镀上以下金属之一;金(Au)、铝(Al)、铂(Pt)、铬(Cr)、或钛/铂/金(Ti/Pt/Au)等金属形成萧基层(Schottky layer)接触。图式简单说明:第一图本发明之砷锑化铟铝/砷化铟镓(InAlAsSb/In GaAs)磷化铟异质结构电晶体在不同温度下的二端崩溃特性1. 300K(绝对温度)2. 330K(绝对温度)3. 360K(绝对温度)第二图室温时,本发明之电晶体的最大崩溃电压第三图室温时,本发明电晶体之电流-电压特性曲线(每二曲线之间-0.5V/step)1. 300K2. VGS (闸极电压)=+1V3. VGS (闸极电压)=+0.5V4. VGS (闸极电压)=0V5. VGS (闸极电压)=-0.5V6. VGS (闸极电压)=-1V第四图本发明之电晶体在室温时之外质互导与饱和汲极电流密度对闸检电压之曲线1. 300K2. VDS (汲极电压)=6V3. 外质互导对闸极电压之曲线4. 汲极饱和电流密度对闸极电压之曲线第五图绝对温度77度时,本发明之电晶体的电流-电压特性曲线(每二曲线之间-0.5V/step)1. 77k2. VGS (闸极电压)=+1V3. VGS (闸极电压)=+0.5V4. VGS (闸极电压)=0V5. VGS (闸极电压)=-0.5V6.VGS (闸极电压)=-1V第六图绝对温度77度时,本发明之电晶体的外质互导与饱和电流密度对闸极电压之曲线1. 77K2. VDS=6V3. 外质互导对闸极电压之曲线4. 汲极饱和电流密度对闸极电压之曲线第七图室温下,本发明之电晶体使用次通道时之电流-电压特性曲线(每二曲线之间-0.3V/step)1. T = 300K2. VGS (闸极电压)=+1V,3. VGS=+0.7V4. VGS=+0.4V5. VGS=+0.1V6. VGS=-0.2V第八图室温下,本发明之电晶体使用次通道时的外质互导与饱和电流密度对闸极电压之曲线1. 300K2. VDS (闸极电压)=6V3. 外质互导对闸极电压之曲线4. 汲极饱和电流密度对闸极电压之曲线第九图绝对温度77度时,本发明之电晶体使用次通道时的电流-电压特性曲线(每二曲线之间-0.3V/step)1. T(绝对温度)=77K2. VGS (闸极电压)=+lV,3. VGS=+0.7V4. VGS=+0.4V5. VGS=+0.1V6. VGS=-0.2V第十图绝对温度77度时,本发明电晶体使用次通道时的外质互导与饱和电流密度对闸极电压之曲线1. 77K2. VDS=6V3. 外质互导对闸极电压之曲线4. 汲极饱和电流密度对闸极电压之曲线第十一图室温下,砷锑化铟铝/砷化铟镓/磷化铟(InAlAsSb/InGaAs/InP)异质结构场效电晶体使用次通道时之最大崩溃电压第十二图室温下,本发明电晶体使用次通道时,在不同汲极电流时之汲极电流注入扫描1. ID (汲极电流)=69mA/mm时之汲极-源极电压2. ID (汲极电流)=72mA/mm时之汲极-源极电压3. ID (汲极电流)=64mA/mm时之汲极-源极电压4. ID (汲极电流)=72mA/mm时之闸极电流密度5. ID (汲极电流)=69mA/mm时之闸极电流密度6. ID (汲极电流)=64mA/mm时之闸极电流密度第十三图I-V法量测砷锑化铟铝(In0.34Al0.66As0.85Sb0.15)金之萧基位障高1. 顺向偏压(Forward Bias)2. 位障高(B)=0.734电子伏特(eV)3. 理想因子n=1.54. 反向偏压(Reverse Bias) |
