Processo de fabricação de HBT em camadas de InGaP/GaAs

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2001

RESUMO

Um trabalho inicial sobre a fabricação de HBT e o estudo de suas estruturas foram realizados no TIT (Tokyo Institute of Technology) no Japão. Neste Instituto foram desenvolvidos os processos de crescimentos de HBTs (Heterojunction Bipolar Transistor) InGaP/GaAs por MOMBE (Metalorganic Molecular Beam Epitaxy). A camada da base deste dispositivo foi altamente dopada com carbono, da ordem de 1020cm-3. Mesmo com esta alta dopagem da base, os resultados de medidas DC demostraram significativos ganhos de corrente. Devido à alta dopagem pode-se reduzir a resistência da base do HBT o que permite operar em altíssimas freqüências. No Brasil, no LPD (Laboratório de Pesquisas em Dispositivos) - UNICAMP foram desenvolvidas as etapas essenciais para fabricação de HBTs. A camada de emissor neste caso inicial foi do tipo AlGaAs. Estas amostras foram crescidas por MOCVD (Metalorganic Chemical Vapor Deposition) e adquiridas do RTI (Research Triangule Institute) nos Estados Unidos. As etapas que foram desenvolvidas são os processos de decapagem, de metalizações, de deposição de materiais isolantes: polyimide e BCB e de obtenção de camada passivadora de nitreto de silício. Através de medidas de RF do transistor de AlGaAs/GaAs obteve-se fT de 12GHz para o dispositivos de área de 20x16mm2 de emissor e de 27GHz para uma área de 20x6mm2. Além dos processos de fabricação dos HBTs de AlGaAs/GaAs, no LPD, foram desenvolvidos os processos de crescimentos e fabricação de transistores de InGaP/GaAs. Os crescimentos foram realizados por CBE (Chemical Beam Epitaxy). Os primeiros crescimentos resultaram em altas correntes de fuga da corrente de base. Através de alterações nos parâmetros de crescimentos foi possível reduzir os defeitos e obteve-se um fT em torno de 7Ghz (20x16mm2). Para efeito de comparação foram adquiridas, da indústria KOPIN nos Estados Unidos, lâminas crescidas de HBTs de InGaP/GaAs com estruturas semelhantes que os crescidos na UNICAMP. As medidas de RF demostraram um fT de 15Ghz para área de 20x16mm2 e 23GHz para área de 20x6mm2. Estes resultados comprovaram não somente a boa qualidade da lâmina da KOPIN como também mostrou que os processos realizados no LPD são bem apropriados.

ASSUNTO(S)

epitaxia por feixe molecular berilio transistores bipolares crescimento carbono

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