異質接面電晶體同時具有高電流增益和高速的優點。因此,於微波及高速交換應用上 ,異質接面電晶體已成為最具發展潛力的元件之一。目前,以砷化鋁鎵/砷化鎵 (AlGaAs/GaAs)及磷砷化銦鎵/磷化銦(InGaAs/InP )二種材料最受到重視。由 於InGaAsP/InP 材料涵蓋波長1.3微米至1.55微米零色散及低損耗的範圍; 因此,此種材料於光電積體電路上的應用,尤其重要。 本論文中,成功地以液相磊晶成長技術研製臺地狀(mesa type ),波長1.3微米 InGaAsP/InP雙異質接面電晶體。其結構是在-型InP 基板上,依次成長n- 型集極 InP ,副集極(sub-collector )InGaAsP ,P -型基極InGaAsP ,及n -型射極In P ,最後成長一層n -InGaAs以作為接點層。n -型和p -型雜質分別是錫(Sn)及 鋅(Zn)。並且使用Au/Sn與Au/Zn分別作為n -型,p -型之蒸著源。晶片則在氫 氣環境的RTA 系統中,以420℃退火,以形成歐姆接觸。量測的射一基極及基一集 極二極體起始電壓皆約0.3伏特。射一基體崩潰電壓可達10伏特,而基一極崩潰 電壓則小於10伏特以下。電晶體正向模式(normal mode )共射極電流增益可高至 140以上。增益值可經由成長更薄厚度的基極層而提高。此外,由於鋅具有高擴散 係數,因此,有外擴散(outdiffusion)的現象發生。此結果會使電流增益值降低。 經由實驗發現,成長的各槽之間,尤其是摻雜鋅該槽,若不加以仔細遮蓋,可能導致 基一集極之間短路。這種現象說明鋅的高蒸氣壓污染了集極層。此外,反向模式(i- nverted moed)測得電流增益亦可達0.36。 由實驗觀察電晶體特性,正向模式的補償電壓(offset voltage)小於0.05伏特 以下;而反向模式的補償電壓則幾為零伏特。此結果亦可經由理論的計算而印證。
|