MOCVD成長狭バンドギャップInGaAsSbベースを有する低ターン·オン電圧動作へテロ接合バイポーラトランジスタ

摘要

通信トラフィックの増大に伴い、通信設備の電力消費量も増大し続けており、TIAのような光通信用トランシーバを構成するICの低消費電力化が求められている。低消費電力化のためには、ICを構成するヘテロ接合バイポーラトランジスタ（HBT）の単体での動作電圧を下げることが望ましい。InGaAsSbはInPとタイプIIへテロ接合を形成する狭バンドギャップ材料であり、これをベース層に用いたHBTは、既存のInGaAsベースHBTと比較して低電圧動作化が期待できる。そこで我々は、有機金属化学気相堆積により、CドープInGaAsSbベース層を有する低ターン·オン電圧動作HBTを実際に作製した。フォトルミネッセンス法により、固相In組成の増大に対して、アンドープInGaAsSb薄膜が狭バンドギャップ化していることを確認した。また作製されたHBTは、固相In組成の増大に伴って低ターン·オン電圧化していることを確認した。PL測定の庭異とHBTターン·オン電圧との強い相関性は、ターン·オン電圧がベース層のバンドギャップに強く依存していることを示唆する結果である。本検討により、In_(0.22)Ga_(0.78)As_(0.73)Sb_(0.27)ベースHBTにおいて、これまでの報告の中でも最も低いターン·オン電圧は0.35V（@J_c=1A/cm~2）が得られた。また、固相In組成増大に伴うエミッターベース界面の伝導帯オフセット量の減少により、電流利得特性が向上することも確認した。