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423_088-083CP-TW

發佈日期 : 2009-04-29
公告號 365069
專利名稱 長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁超晶格共振穿透式電晶體元件 (全文下載)
公告/公開日 1999/07/21
證書號 105051
申請日 1997/08/27
申請號 086112304
國際分類 H01L-029/73
公報卷期 26-21
發明人 劉文超
鄭岫盈
申請人 行政院國家科學委員會 台北巿和平東路二段一○六號十八樓
代理人名 洪澄文
摘要 本發明為開發一種新穎的高速共振穿透元件一長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁超晶格共振穿透電晶體。一種20週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體。其結構包括:一基板,係由磷化銦(InP)材料形成;一緩衝層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成;形成於上述基板上;一集極層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成,形成於上述緩衝層上;一基極層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成;形成於上述集極層上;一射極層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成,形成於上述基極層上;一20週期超晶格穿透層,其障壁層係由砷化銦鋁(Al0.48In0.52As)材料形成,其量子井係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成,形成於上述射極層上;以及一歐姆接觸層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料形成,形成於上述20週期超晶格穿透層上。在此元件中,射極區域包括20週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透層及射極層。由於射極一基極為同質接面,因此其集極一射極補償電壓(VCEoffset)可以降低許多。同時利用價電帶不連續值(△Ev)作為電洞的有效位障,可以大幅降低基極電流,提升射極注入效率,以達到高電流增益的效果。而經由詳細理論研究及配合計算機模擬分析,而得知有兩個副能帶(subband)存在於超晶格區域中。藉由適度的偏壓,本元件將具有n型負微分電阻特性,使其在放大器、分頻器、同位元產生器及多值邏輯電路等方面之應用頗具潛力。
專利範圍 1.一種長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(GaInAs/AlInAs)超晶
格共振穿透電晶體結構,其包括:一基板,係由磷化銦(
InP)材料所形成;一緩衝層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.
53As)材料所形成,其形成於該基板上;一集極層,係由
砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料所形成,其形成於該緩衝
層上;一基極層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)材料所
形成,其形成於該集極層上;一射極層,係由砷化銦鎵(
Ga0.47In0.53As)材料所形成,其形成於該基極層上;一
20週期超晶格穿透層,其障壁層係由砷化銦鋁(Al0.48In0
.52As)材料所形成,其量子井係由砷化銦鎵(Ga0.47In0.
53As)材料所形成,其形成於該射極層上;以及一歐姆接
觸層,係由砷化銦鎵(Ga0.47In
0.53As)材料所形成,其形成於該20週期超晶格穿透層上

2.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該基板係由
n+型磷化銦(InP)材料所形成。
3.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該緩衝層係
由厚度約為2,000A之n+型砷化銦鎵材料所形成,而其摻雜
濃度約為3ױ018cm-3。
4.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該集極層係
由厚度約為5,000A之n型砷化銦鎵(Ga0.47In
0.53As)材料所形成,而其摻雜濃度約為5ױ016cm-3。
5.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該基極層係
由厚度約為1,000A之p+砷化銦鎵(Ga0.47In0.53 As)材料
所形成,且其摻雜濃度約為1ױ019cm-3。
6.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該射極層係
由厚度約為500A之n型砷化銦鎵(Ga0.47In0.53As)所形成
,且其摻雜濃度約為5ױ017cm-3。
7.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中超晶格中之
該障壁層是由厚度約為50A之無摻雜砷化銦鋁(Al0.48In0.
52As)材料所形成。
8.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中超晶格中之
該量子井層是由厚度約為50A之n型砷化銦鎵(Ga0.47In0.
53As)材料所形成,且其摻雜濃度約為5ױ017cm-3。
9.如申請專利範圍第1項之長週期砷化銦鎵/砷化銦鋁(
GaInAs/AlInAs)超晶格共振穿透電晶體,其中該歐姆接觸
層係由厚度約為3,000A之n+型砷化銦鎵(Ga
0.47In0.53As)材料所形成,而其摻雜濃度約為5ױ018cm
-3。圖式簡單說明:第一圖係本發明之20週期砷化銦鎵/
砷化銦鋁超晶格共振穿透電晶體結構圖;第二圖係本發明
之20週期砷化銦鎵/砷化銦鋁超晶格共振穿透電晶體於熱
平衡時之能帶圖;第三圖係本發明之20週期砷化銦鎵/砷
化銦鋁超晶格共振穿透電晶體於共振穿透時之能帶圖;第
四圖係本發明之20週期砷化銦鎵/砷化銦鋁超晶格共振穿
透電晶體於室溫下之電流-電壓輸出特性曲線圖;以及第
五圖係本發明之20週期砷化銦鎵/砷化銦鋁超晶格共振穿
透電晶體於低溫(77K)下之電流-電壓輸出特性曲線圖。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
086112304     19990721 20170826 20120720 013
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
086112304 19990721 19970827       365069 105051 發明 初審核准
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