高频切换晶体管制造技术

一种高频切换晶体管，包括集极区域，其具有第一传导型态，于该集极区域上形成边界的第一阻障区域，其具有不同于该第一导电型态的第二导电型态，以及于该第一阻障区域上形成边界的半导体区域，其具有较该第一阻障区域之一掺质浓度为低的掺质浓度。再者，该高频切换晶体管具有于该半导体区域上形成边界的第二阻障区域，其具有第一传导型态，以及于该第二阻障区域上形成边界的基极区域，其具有第二导电型态。此外，该高频切换晶体管包括于该半导体区域上形成边界的第三阻障区域，其具有该第二导电型态，以及较该半导体区域为高的掺质浓度。更进一步该高频切换晶体管具有于该第三阻障区域上形成边界的射极区域，而其则是具有该第一导电型态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系一般而言相关于一高频切换晶体管，以及特别地是，相关于一种已知较根据习知技术之高频晶体管之一闸极电压为低的高频晶体管。
技术介绍
高频开关的目的系在于递送或阻挡高频信号，在递送的例子中，其特征系应该为尽可能小的一欧姆电阻，以及在阻挡的例子中，其特征则应该为尽可能小的一固定容量，而它们系可以藉由不同型态的电路组件而加以实现，在集成电路技术中，高频开关系通常藉由利用一硅基板而加以实现，藉此，一般而言，即可以形成两种型态的晶体管，双极晶体管、或MOS晶体管，其中，在一系双极晶体管的例子中，该递送例子系可以简单地加以实现，若是其系利用在特征曲线之三极管区域中、远低于集极电流饱和的一足够大射极基极电流而进行操作时，而在一正确的晶体管维度，此控制电流则是可以维持在小于1mA，不过，该阻挡的例子就会造成更多的困难，因为在与待阻挡之高频振幅一样高的关闭状态，其系分别地会需要一基极以及基板偏压电压，换言之，其系可以注意的是，一基极射极偏压电压系必须以一至少是该高频信号之该振幅的量，而被施加于该阻挡方向，因此，该集极基极二极管即无法在流动方向上受到控制，藉此，该可切换功率系会受到该可获得偏压电压的限制。而在电池操作之移动无线系统中，举例而言，此所会导致的问题即是，一大约20伏特之所需偏压电压将会比该移动无线系统的一操作电压，举例而言，2.8伏特，高上许多。用于较高功率的高频开关系会以可以与较低以及无偏压电压一起操作之PIN二极管、或GaAs晶体管开关的形式，而实现于该RF-ICs(RF-IC＝radio froquency intogratod circuits，射频集成电路)之外，然而，一个缺点是，由于额外的构件所可能发生的较高成本。另一个以PIN二极管作为高频开关的缺点是，PIN二极管系需要一部份较高的切换时间，而此则会使得其于高以及最高频率技术中的使用产生问题。
技术实现思路
从此习知技术开始，本专利技术的一目的系在于提供具有一低偏压电压、一低切换时间、以及高功率之切换可能性的一高频切换晶体管。此目的系藉由根据权利要求1的一高频切换晶体管而加以达成。本专利技术系提供一种高频切换晶体管，包括一集极区域，其系具有一第一传导型态；于该集极区域上形成边界的一第一阻障区域，其系具有不同于该第一导电型态的一第二导电型态；于该第一阻障区域上形成边界的一半导体区域，其系具有较该第一阻障区域之一掺质浓度为低、或是等于零的一掺质浓度；于该半导体区域上形成边界的一第二阻障区域，其系具有该第一传导型态；于该第二阻障区域上形成边界的一基极区域，其系具有该第二导电型态；于该半导体区域上形成边界的一第三阻障区域，其系具有该第二导电型态，以及一较该半导体区域为高的掺质浓度；以及于该第三阻障区域上形成边界的一射极区域，其系具有该第一导电型态。本专利技术作为基础之认知系为，藉由将一预先定义之阻挡电压施加于该射极区域以及该基极区域之间、或是该基极区域以及该集极区域之间，该半导体区域系可以变得几乎没有电荷载体，特别地是，该第一以及第三阻障区域对此的贡献，其系会在该阻挡电压被施加的时候，避免进入该半导体区域之电荷载体的一“流入”，而藉由在该射极以及该基极之间之该阻挡电压的如此的应用，一阻挡电位系可在该半导体区域中被建立起来，接着，为了能够克服此阻挡电位，一电压系必须加以使用于该集极以及该射极之间，而其系会显著地高于被施加于射极以及基极之间的该切换电压，以用于阻挡该切换晶体管，藉由如此的设计，一可以藉由一低切换电压(亦即，阻挡电压)而进行阻挡的高频开关即可以加以实现，其中，被施加于该射极以及该集极之间的高频信号系可以利用一高电压振幅而加以阻挡，因此，其优点系为，该高频切换晶体管仅需要一低偏压电压(亦即，切换、或阻挡电压)，以用于该切换操作，以及藉此，在射极以及集极之间的高功率即为可切换。再者，藉由在该基极区域上形成边界的该第二阻障区域，其系可以避免电荷载体会不管该所施加的阻挡电压而流回在该射极以及该基极之间的该半导体区域，藉此，其系可以确保，该阻挡电压在处于射极以及基极之间所施加之阻挡电压时，独立于射极以及集极之间所施加的一电压之外，而能维持为未改变。再者，该基极区域以及在该基极区域上形成边界的该第二阻障区域系可以加以配置为与该射极区域以及该第三阻障区域相距一预先决定的距离，因此，藉由形成该空间电荷区域，该阻挡电位系可以在处于小的递送电压时，已为几乎完全地被降低，而此所具有的另一优点是，该切换电压系可以藉由该距离的一任意选择而以一定义的方式进行设定，以及在本专利技术之方法中的开启程序系具有一比习知技术方法显著为低的开启延迟。附图说明本专利技术的一较佳实施例将以所附图式作为参考而于之后进行讨论，其中图1其系显示根据本专利技术之高频切换晶体管之一实施例的剖面图；图2a至图2c其系显示在图1中所举例说明之根据本专利技术之高频切换晶体管中，一射极区域剖面之数个仿真图表的一图例说明；图3a至图3c其系显示在图1中所举例说明之高频切换晶体管中，一基极接触区域剖面之数个仿真图表的一图例说明；图4其系显示相关于在图1中所举例说明之高频切换晶体管之射极以及基极之间的一区域之数个仿真图表的一图例说明；以及图5a至图5b其系显示根据本专利技术之高频切换晶体管之一另一实施例的剖面图。具体实施例方式图1系显示根据本专利技术之高频切换晶体管的一实施例，而该高频切换晶体管100系包括一半绝缘基板102，以及嵌入该基板之中的一集极区域104，其中，该集极区域104系具有，举例而言，一具有相较于该半绝缘基板102而为高之一n+掺质浓度的n掺杂半导体材质(亦即，其系为一所谓的埋藏层n阴极)，而较佳地是，在该集极区域104中之该半导体区域的该掺质浓度系会于每立方厘米中包括多于1019个掺质原子，再者，该集极区域104系会形成该高频切换晶体管100的该集极，而更进一步地，一第一阻障区域108系会加以配置于该集极区域104的一表面106之上，且其系较佳地包括一p掺杂半导体材质，另外，在该高频切换晶体管100的一中心区域110之中，一半导体区域114系会被配置于该第一阻障区域108的一表面112之上，且其系较佳地包括一p掺杂半导体材质，然而，该半导体区域114的该掺质浓度却会藉此而低于该第一阻障层108的该掺质浓度，较佳地是，该第一阻障区域108的该掺质浓度系介于每立方厘米1016至1017个掺质原子之间，然而，该第一阻障区域108的该掺质浓度系亦可以落在一介于每立方厘米1015至1018个掺质原子的数值范围之间，而另一方面，该半导体区域的该掺质浓度系较佳地少于每立方厘米1014个掺质原子。更进一步地，该第一阻障区域108系较佳地具有一介于该集极区域104之该表面106以及该第一阻障区域108之该表面112之间的厚度，且其系会落在一介于0.2μm以及1μm的数值范围之中，然而，可选择地，该第一阻障区域的该厚度系亦可以落在一介于0.1μm以及2μm的数值范围之中。更进一步地，一第二阻障区域120系会被配置于该半导体区域114之一表面118的一部份116之中，较佳地是，该第二阻障区域120系包括一n掺杂半导体材质，再者，一基极区域122系会被嵌入该第二阻障区域120之中，而关于位在该半导体区域之该表面118以及该基极区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频切换晶体管（１００），包括：一集极区域（１０４），其具有一第一传导型态；　于该集极区域（１０４）上形成边界的一第一阻障区域（１０８），其具有不同于该第一导电型态的一第二导电型态；于该第一阻障区域（１０８）上形 成边界的一半导体区域（１１４），其具有较该第一阻障区域（１０８）的一掺质浓度为低、或是等于零的一掺质浓度；于该半导体区域（１１４）上形成边界的一第二阻障区域（１２０），其具有一第一传导型态；　于该第二阻障区域（１２０）上形成 边界的一基极区域（１２２），其具有该第二导电型态；于该半导体区域（１１４）上形成边界的一第三阻障区域（１２８），其具有该第二导电型态，以及一较该半导体区域（１１４）为高的掺质浓度；以及于该第三阻障区域（１２８）上形成边界的一 集极区域（１３０），其具有该第一导电型态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R洛塞汉德，
申请(专利权)人：因芬尼昂技术股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]