新型GalnNAs系低功耗HBT研究进展

以得 到 晶 格 匹 配 或 应 变 的 Ｇａｎ ｌ ＮＡｓ材 料 ，其 带 隙
可 以实 现 在 １４ ～ ． １ Ｖ 范 围 内变 化 。 ｌ ＮＡｓ ．２ ０７ ｅ Ｇａｎ 材 料 的 这 些特 点 使得 有 关 其 材 料特 性 和 生长 技 术 的 研 究 成 为 相 关 领 域 的热 点 ，同 时进 一 步 推 动 了该 材 料
Ｇａ 基 ＨＢ Ａｓ Ｔ是 自８ 年 代 发 展 起 来 的一 种 新 型 ０
异 质 结 化 合 物 半 导 体 器 件 ，是 目前 速 度 最 快 的实 用
化 电 子 器 件 之 一 ， 在 数 字 和 模 拟 超 高 速 电 路 、 微 波 毫 米 波 电路 及 功 率器 件 、 别 是 在 无 线 通 信 方 面 特 具 有 广 阔 的应 用 前景 。 基 本 原理 是 利用 宽 带 隙 材 其
最 新 结 果 进 行 了 综 述 ， 并 对 其 在 长 波 长 光 电 集 成 电 路 （ ＯＥＩ ） 方 面 的 应 用 前 景 进 行 了 展 望 。 Ｃ
材 料 生 长 技 术 和相 关 异 质 结 电子 器 件 及 光 电器 件 领 域 引 起 了 国 内 外 研 究 机 构 的 广 泛 注 意 。 在 生 长 Ｉ Ｇａ 的过 程 中掺 入少 量 Ｎ， 方 面 可 以 降低 晶格 ｎ Ａｓ 一
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ ７ Ｎ３ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ０ — ５ Ｘ（ ０ ２ ０ — ０ ４ ０ Ｎ３ ２ ． ，Ｔ ０ ０ ３ ３ ３ ２ ０ ） ９０ ０ — ５
Ｄｅ ｅｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔｏ ｏ ｅ ａ ｎ ｎ ｆｎ ｖ ｌＧ ｌ ＮＡ ｓｂ ｓ ｄ Ｈ ＢＴ ｔ ａ ｅ ｗｉｈ
常 数 ， 从 而 减 小 在 Ｇａ 上 生 长 与 Ｇａ 材 料 的 晶 格 匹 配 ；另 一 方 面 ， 由于 禁 Ａｓ 带 弯 曲作 用 ，在 Ｇａ Ａｓ中掺 入 少 量 Ｎ 成 分 时其 带 隙 Ｅ 将 降 低 。通 过 控 制 生 长 过 程 中 掺 Ｎ 的 比例 ， 可
ｌ ｏｗ ｗ ｅ ｓ ｉ ｔｏ ｐｏ ｒｄｉ ｓ ｐａ ｉ ｎ
Ｇ Ｗ ｅ— ｏ ｇ Ｕ ｉ ｎ ，Ｌ ａ －ｉ ｄ Ｉ Ｘｉｎｊｅ
（ ｂ ｉＳ ｒｉ ｏ ｄ ｃ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ，Ｓｈｊ ａ ｈ ｎ Ｏ ， Ｃｈ ｎ Ｈｅ ｅ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｅ ｉｉ ｚ ｕａ ｇ ０５ ０５１ ｉ ａ）
测 器 和 高 效 多 结结 构 的面 向太 空 系统 的太 阳能 电池
１
引 言
近 年 来 ，新 型 四元 Ｇａｎ ｌＮＡｓ 材 料 在 ＩＩ Ｖ族 系 Ｉ／
等 ４ 与此 形 成 鲜 明对 比 的是 Ｇａｎ １ 。 ｌ ＮＡｓ 电 子器 在 件 应 用 方 面 的 研 究较 少 ， 从 公 开报 道 的 情 况 来 看 ， 目前 仅 有 美 国Ｓ ｎ ｉ国家 实验 室 和Ｅ ｏ ｅ 司 等 少 ａ ｄａ ｍｃ ｒ 公 数 几 个 研 究 小 组在 进 行 该 方 面 的研 究 ［ １ 。本 文 就 ５０ ￣】
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新 型 Ｇａ ＮＡｓ系 低 功 耗 ＨＢ ｌ ｎ Ｔ研 究 进 展
顾 卫 东，李 献 杰
（ 北 半 导体 研 究 所 ， 河 北 石 家庄 ０ ０ ５ ） 河 ５ ０ Ｉ
ｌ ｗ ｏ ｐｏｗ ｅ ｇ ｐｅ ｄ ｉ ｅ ｒ ｔｏ ｒ ｕｉｓａｎ ｏ ａ ｌ ｇｈ ｏｐｔ ｌ ｔｏｎｉ ｎｔ ｇｒ ｔｏｎ ｃｉｃ ｔ ｓ ｒｈｉ ｈ ｓ ｅ ｎｔ ｇ ａ ｉ ｎ ｃｉｃ ｔ ｄ ｌ ｎｇ ｗ ｖｅ ｅｎ ｏｅ ｅｃ ｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｉ ｒ ｕｉｓ ｉ ｄｅ ｃ ｉ ｄ． ｓ ｒ ｂｅ Ｋ ｅ ｏｒ ：Ｇ ａ ｎ Ａ ｓ； ｌ ｙｗ ｄｓ ｌＮ ｏｗ ｐｏｗ ｅ ｓ ｉ ｔｏｎ ； Ｈ ＢＴ ｒ ｄｉ ｓ ｐａ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｌｓｅ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｎ ｖ ｌＧａｎ ｓｒ ｃ ： ｅｄ ｓｇ ｎ ａ ｔｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｏ ｅ ｌ ＮＡｓｈ ｔｒ ｊ ｎ ｔｏ ｉｏ ａ ｅｅ ｏｕ ｃｉ ｎｂ ｐ ｌｒ
ｔ ｎ ｉｔｒ ＨＢＴ ｗｉ ｗ ｐ ｗｅ ｉｓ ａｉｎａｅ ｒｖｅ ｄ Ｆ ｒ ｅｍｏ ｅ ｉ ｒ ｍｉｉ ｇａ ｐｉａｉｎｉ ｒ ｓｓｏ （ ａ ） ｔ ｌ ｏ ｒ ｓｉ ｔ ｒ ｅ ｉｗｅ ． ｕ ｔ ｒ ｒ ，ｔ ｐｏ ｓｎ ｐ ｌ ｔ ｈｏ ｄ ｐ ｏ ｈ ｓ ｃ ｏ ｎ
摘 要 ：介 绍 了 新 型 Ｇａｎ ｌ ＮＡｓ 系 低 功 耗 异 质 结 双 极 晶 体 管 （ ＨＢＴ ） 的 设 计 思 想 和 最 新 研 究 进 展 ， 并 展 望 了 其 在 低 功 耗 高速 集 成 电路 和 长 波 长 光 电集 成 电 路 方 面 的应 用 前 景 。
关 键 词 ：Ｇａ ｎＮＡ ； 低 功 耗 ； 异 质 结 双 极 晶 体 管 Ｉ Ｓ
料 ＡＩ Ａｓ或 Ｇａ ｎ Ｇａ ｌ Ｐ作 发 射 区 ，用 Ｇａ 材 料 作 基 Ａｓ 区 和 集 电 区 ， 分 利 用 发 射 区和 基 区材 料 的 带 隙 差 充 △Ｅ ， 在 发 射 极 注 入 效 率不 降低 的 情 况 下 大 大 提 可
高 基 区 掺 杂 浓 度 ，从 而 降低 基 极 串 联 电阻 ． 效 地 有 改 善 器 件 的 高 频性 能 。对 Ｈ ＢＴ器 件和 电路 来 说 ，决 定其功耗 的是发射结 （ ＥＢ）开 启 电压 ，而 决 定