Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO1998052230) SILICONGERMANIUM SEMICONDUCTOR DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
Latest bibliographic data on file with the International Bureau

Pub. No.: WO/1998/052230 International Application No.: PCT/IB1998/000551
Publication Date: 19.11.1998 International Filing Date: 14.04.1998
IPC:
H01L 29/885 (2006.01)
H ELECTRICITY
01
BASIC ELECTRIC ELEMENTS
L
SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
29
Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; Capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof
66
Types of semiconductor device
86
controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated, or switched
861
Diodes
88
Tunnel-effect diodes
885
Esaki diodes
Applicants:
KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V. [NL/NL]; Groenewoudseweg 1 NL-5621 BA Eindhoven, NL
PHILIPS AB [SE/SE]; Kottbygatan 7 Kista S-164 85 Stockholm, SE (SE)
Inventors:
BROWN, Adam, Richard; NL
HURKX, Godefridus, Adrianus, Maria; NL
DE BOER, Wiebe, Barteld; NL
SLOTBOOM, Jan, Willem; NL
Agent:
SMEETS, Eugenius, T., J., M.; Internationaal Octrooibureau B.V. P.O. Box 220 NL-5600 AE Eindhoven, NL
Priority Data:
97201478.116.05.1997EP
Title (EN) SILICONGERMANIUM SEMICONDUCTOR DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
(FR) DISPOSITIF A SEMI-CONDUCTEUR DE SILICIUM-GERMANIUM ET SON PROCEDE DE FABRICATION
Abstract:
(EN) A semiconductor device with a tunnel diode (23) is particularly suitable for various applications. Such a device comprises two mutally adjoining semiconductor regions (2, 3) of opposed conductivity types and having doping concentrations which are so high that breakdown between them leads to conduction by means of tunnelling. A disadvantage of the known device is that the current-voltage characteristic is not yet steep enough for some applications. In a device according to the invention, the portions (2A, 3A) of the semiconductor regions (2, 3) adjoining the junction (23) comprise a mixed crystal of silicon and germanium. It is surprisingly found that the doping concentration of both phosphorus and boron are substantially increased, given the same amount of dopants being offered as during the formation of the remainder of the regions (2, 3). The tunnelling efficiency is substantially improved as a result of this, and also because of the reduced bandgap of said portions (2A, 3A), and the device according to the invention has a much steeper current-voltage characteristic both in the forward and in the reverse direction. This opens perspectives for inter alia an attractive application where the tunnelling pn junction (23) is used as a transition between two conventional diodes, for example pn or pin diodes, which are used one stacked on the other and which can be formed in a single epitaxial growing process thanks to the invention. The portions (2A, 3A) adjoining the tunnelling junction (22) are preferably 5 to 30 mm thick and comprise between 10 and 50 at% germanium. The doping concentration may be 6 x 1019 or even more than 1020 at/cm3. The invention futher relates to a simple method of manufacturing a device according to the invention. This is preferably done at a temperature of between 550 °C and 800 °C.
(FR) Un dispositif à semi-conducteur doté d'une diode tunnel (23), convenant particulièrement à diverses applications. Ledit dispositif comprend deux régions à semi-conducteur (2, 3) adjacentes, présentant un type de conductivité opposé et ayant des niveaux de dopage si élevés qu'un claquage entre eux conduit à une conduction par effet tunnel. Le dispositif connu présente un inconvénient en ce que la caractéristique de courant-tension n'est pas encore assez raide pour certaines applications. Dans le dispositif de l'invention, les parties (2A, 3A) des régions de semi-conducteur (2, 3) adjacentes à la jonction (23) comprennent un cristal mixte de silicium et de germanium. On a découvert avec étonnement que le niveau de dopage du phosphore et du bore sont sensiblement augmentés, à condition que la même quantité d'impuretés que celle utilisée lors de la formation du reste des régions (2, 3) soit fournie. En conséquence, l'efficacité de l'effet tunnel est sensiblement améliorée, également en raison de la bande interdite réduite desdites régions (2A, 3A), et le dispositif de l'invention présente une caractéristique courant-tension beaucoup plus raide à la fois dans le sens direct et dans le sens inverse. Cela permet d'envisager, entre autres, une application avantageuse dans laquelle la jonction PN (23) à effet tunnel est utilisée comme une zone de transition entre deux diodes classiques, telles que des diodes PN ou PIN, qui sont utilisées en superposition et qui peuvent être formées dans un procédé de croissance épitaxiale selon l'invention. Les parties (2A, 3A) adjacentes à la jonction (22) à effet tunnel présentent de préférence une épaisseur de 5 à 30 nm et comprennent entre 10 et 50 at % de germanium. Le niveau de dopage peut être de 6 x 1019 voire même de plus 1020 at/cm3. L'invention porte encore sur un procédé simple de fabrication d'un dispositif de l'invention, de préférence à une température comprise entre 550 °C et 800 °C.
Designated States: JP
European Patent Office (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE)
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)
Also published as:
EP0923792US20010011723US6242762JP2000514958 DE000069837030