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2001 年度 研究成果報告書概要

メサ側面再結合電流抑性による極微細GaInAs/InP HBTの超高速化

研究課題

研究課題/領域番号 11555092
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮本 恭幸  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40209953)

研究期間 (年度) 1999 – 2001
キーワードGaInAs / InP HBT / ヘテロ接合バイポーラトランジスタ / エミッタ微細化 / 電子ビーム露光 / アンダーカットエッチング抑制 / メサ側面形成
研究概要

1.ドライ/ウエットエッチング併用で形成した微細エミッタ構造を持つHBTの側面再結合電流評価 微細エミッタを作製する技術として、電子ビーム露光法とメタン系ドライエッチング、及びウエットエッチングを組みあわせることで、100nm幅の微細エミッタの作製を可能にした。この微細なHBTにおいて、電流利得のサイズ依存性を調べ、さらに過去に作製したウエットエッチングのみで形成したHBTのサイズ依存性と比較した。塩酸・酢酸混合エッチャントにより010結晶面をエミッタ側面に持つHBTでは、ドライ/ウエットエッチング併用で形成した場合でも、ウエットエッチングと同等以上の電流特性が得られ、100nm幅のエミッタでの電流利得は回路応用が充分可能な50を越えている。以上のことから、微細エミッタでも優れた電流特性が得られることを示した。
2.金属細線をコレクタに持つ微細エミッタ高速HBTの作製 微細エミッタ構造は、ベースコレクタ容量の低減法と組み合わせるとベースコレクタ容量の低減が可能とし、HBTの高速化を可能とする。そこで、半導体中に埋め込んだ金属細線をコレクタとするベースコレクタ容量低減法をサブミクロン幅のエミッタを持つHBTに組み込んだ。その結果、エミッタ幅0.3μm、長さ1.5μmの素子において、0.1fF以下という、世界最小のベースコレクタ容量を確認すると共に、最大発振周波数f_<max>が200GHzに達することを実証した。現時点でもデバイス特性は、電極抵抗などの真性デバイス部以外の部分で大きく律速されており、今後他機関ですでに実証されている配線技術などを取り入れれば、さらに高速化が可能であることを示した。

  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Y.Miyamoto: "Barrier thickness dependence of peak current density in GaInAs/AlAs/InPF resonat tunneling diodes by MOVPE"Solid State Electronics. 43. 1395 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Arai: "Toward nano-metal buried structure in InP-20 nm wire and InP buried growth of tungsten"Physica E. 7. 869 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Arai: "First Fabrication of GaInAs/InP Buried Metal Heterojunction Bipolar Transistot and Reduction of Base-Collector Canacitance"Jpn. J. Appl. Phys.. 39. L503 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Arai: "GaAs buried growth over tungsten stripe using TEG and TMG"J. Crystal Growth. 221. 212 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Miyamoto: "Fabrication and transport properties of 50-nm-wide Au/Cr/GaInAs electrode for electron wave interference device"Applied Surface Science. 159-160. 179 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Arai: "Reduction of Base-Collector Capacitance in Submicron InP/GaInAs Heterojunction Bipolar Transistor with Buried Tungsten Wires"Jpn. J. Appl. Phys.. 40. L735 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Miyamoto: "InP DHBT with 0.5μm Wide Emitter along <010> Direction toward BM-HBT with Narrow Emitter"Trans. IECE of Japan. E84-C. 1394 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Morita: "Fabrication ofInP/GaInAs Double Heterojunction Bipolar Transistors with 0.1-μm-Wide Emitter"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. L121 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 宮本恭幸: "InP系ヘテロ接合バイポーラトランジスタの高速化技術"応用物理. 71. 285 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Miyamoto, H.Tobita, K.Oshima, and K.Furuya: "Barrier thickness dependence of peak current density in GaInAs/AlAs/InP resonant tunneling diodes by MOVPE"Solid State Electronics. Vol.43. 1395-1398 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, H. Tobita, Y. Harada, M. Suhara, Y. Miyamoto, and K. Furuya: "Toward nano-metal buried structure in InP - 20 nm wire and InP buried growth of tungsten"Physica E. vol. 7. 851-854 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, Y. Harada, S. Yamagami, Y. Miyamoto and K. Furuya: "First Fabrication of GaInAs/InP Buried Metal Heterojunction Bipolar Transistor and Reduction of Base-Collector Capacitance"Jpn. J. Appl. Phys.. vol.39, no.6A. L503-L505 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, H. Tobita, Y. Miyamoto and K. Furuya: "GaAs buried growth over tungsten stripe using TEG and TMG"J. Crystal Growth. vol. 221. 212-219 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, S. Yamagami, Y. Miyamoto and K. Furuya: "Reduction of Base-Collector Capacitance in Submicron InP/GaInAs Heterojunction Bipolar Transistors with Buried Tungsten Wires"Jpn. J. Appl. Phys.. Vol.40, no.7B. L735-L737 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, S. Yamagami, Y. Okuda, Y. Harada, Y. Miyamoto and K. Furaya: "InP DHBT with 0.5 μm wide emitter along <010> direction toward BM-HBT with narrow emitter"Trans. IEICE of Japan. Vol.E84C, No. 10. 1394-1398 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Morita, T. Arai, H. Nagatsuka, Y. Miyamoto, and K. Furuya: "Fabrication of InP/GaInAs Double Heterojunction Bipolar Transistors with 0.1-um-Wide Emitter"Jpn. J. Appl. Phys.. vol.41, no.2A. L121-L123 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Miyamoto and K. Furuya: "Techniques for high-speed InP-related heterojunction bipolar transistors"OYOBUTURI. vol.71, no.3. 285-294 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, H. Tobita, Y. Harada, M. Suhara, Y. Miyamoto and K. Furuya: "Proposal of Buried Metal Heterojunction Bipolar Transistor and Fabrication of HBT with Buried Tungsten"Eleventh International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM '99), TuA 1-4, Davos, Switzerland May. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, H. Tobita, Y. Harada, M. Suhara, Y. Miyamoto and K. Furuya: "Toward nano-metal buried in InP structure 20 nm wide tungsten wires and InP buried growth of Tungsten"The 9th International Conference on Modulated Semiconductor Structures, D-21 Fukuoka, Japan, July. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, Y. Harada, S. Yamagami, Y. Miyamoto and K. Furuya: "C_<BC> reduction in GaInAs/InP buried metal heterojunction bipolar transistor"Twelfth International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM '00), TuB 1.6, Williamsburg, VA, USA, May. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, H. Tobita, Y. Miyamoto and K. Furuya: "GaAs buried growth over tungsten stripes using TEG and TMG"11th International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE XI), Tu-A3, Sapporo, Japan, June. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, S. Yamagami, Y. Miyamoto and K. Furuya: "Submicron Buried Metal Heterojunction Bipolar Transistors"IPRM '01, FA3-7, Nara, JAPAN, May. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, T. Morita, H. Nagatsuka, Y. Miyamoto and K. Furuya: "Fabrication of InP DHBTs with 0.1 μm Wide Emitter"59th Annual Device Research Conference, III-24, Notre Dame, IN, USA, June. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Arai, Y. Harada, H. Tobita, Y. Miyamoto, and K. Furuya: Technical Report of IEICE. ED99-196. CPM99-107 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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