砷化鎵場效電晶體表面氧離子佈植和自我校準技術之研究; GaAs MESFET with Surface Oxygen Implantation and Self-Aligned Technology

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Title:	砷化鎵場效電晶體表面氧離子佈植和自我校準技術之研究;GaAs MESFET with Surface Oxygen Implantation and Self-Aligned Technology
Authors:	薛光博;Kuang-Po Hsueh
Contributors:	電機工程研究所
Keywords:	離子佈植;自我校準技術;砷化鎵;金屬半導體場效電晶體;Implantation;Self-Aligned Technology;GaAs;MESFET
Date:	2001-07-16
Issue Date:	2009-09-22 11:41:25 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	本論文是採用半絕緣的砷化鎵為基板，利用不同離子佈植的條件，建構出四種不同結構的金屬半導體場效電晶體(MESFET)，並分別討論他們在直流與高頻特性上的差異。論文一開始將會簡單介紹離子佈植的技術和金屬半導體場效電晶體的工作原理，之後論文研究主題分為以下兩大部分： (1)元件表面氧離子佈植的研究：利用離子佈植和活化條件的不同，建構了三種不同結構的場效電晶體：(1) SiBe結構；(2) OSiBe結構；(3) O/SiBe結構。在這三種結構中，利用表面氧離子佈植所形成的高電阻區來改善元件特性，如崩潰電壓、生命週期、電流之頻率效應等，其中以OSiBe結構的崩潰電壓最高。而在元件直流和高頻特性上，三種結構上並無明顯差異：轉移電導(GM)在115∼140mS/mm之間；ft的平均值在7∼9GHz之間，fmax的平均值在38∼40GHz之間，這些結果也由電晶體等效模擬所萃取出的參數值得到印證。 (2)自我校準技術的研究：以SiBe結構為基礎，再加上離子佈植自我校準技術所建構出的電晶體。這結構主要是利用有邊牆(side walls)的閘極當光罩，來定義高濃度矽離子的佈植區域。由於有高濃度的矽離子在源極和汲極處，所以元件的歐姆接觸電阻較SiBe結構小，膝蓋電壓(knee voltage)降低到只有1.5V。這個結果也利用電晶體等效模擬所萃取出的參數值來得到印證。
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