Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

Fabrication of a depletion mode p-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ gate insulator

$Al_2O_3$ 게이트 절연막을 이용한 공핍형 p-채널 GaAs MOSFET의 제조

  • Jun, Bon-Keun (School of Electronics & Electrical Eng., Kyungpook Nat'l Univ.) ;
  • Lee, Tae-Hyun (School of Electronics & Electrical Eng., Kyungpook Nat'l Univ.) ;
  • Lee, Jung-Hee (School of Electronics & Electrical Eng., Kyungpook Nat'l Univ.) ;
  • Lee, Yong-Hyun (School of Electronics & Electrical Eng., Kyungpook Nat'l Univ.)
  • 전본근 (경북대학교 전자전기공학부) ;
  • 이태헌 (경북대학교 전자전기공학부) ;
  • 이정희 (경북대학교 전자전기공학부) ;
  • 이용현 (경북대학교 전자전기공학부)
  • Published : 1999.09.30
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Abstract

In this paper, we present p-channel GaAs MOSFET having $Al_2O_3$ as gate insulator fabricated on a semi-insulating GaAs substrate, which can be operated in the depletion mode. $1\;{\mu}m$ thick undoped GaAs buffer layer, $4000\;{\AA}$ thick p-type GaAs epi-layer, undoped $500{\AA}$ thick AlAs layer, and $50\;{\AA}$ thick GaAs cap layer were subsequently grown by molecular beam epitaxy(MBE) on (100) oriented semi-insulating GaAs substrate and this wafer was oxidized. AlAs layer was fully oxidized as a $Al_2O_3$ thin film. The I-V, $g_m$, breakdown charateristics of the fabricated GaAs MOSFET showed that wet thermal oxidation of AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs was successful in realizing depletion mode p-channel GaAs MOSFET.

본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

Keywords