The electrical and optical characteristics of high-gain, small-area InGaNGaN heterojunction bipolar transistors (HBTs) grown by metal-organic chemical vapor deposition on sapphire substrate are reported. The common-emitter current-voltage characteristics of a 3×10μm2 emitter device demonstrates a current gain β=ΔICΔIB=49 at 3mA and breakdown voltage, BVCEO>70V. The radiative recombination spectrum of a large area 100×100μm2 emitter HBT is measured, showing a peak at 387nm and a full width at half maximum of 47nm. A 1kHz modulation input is applied to the HBT and both the optical and electrical outputs of a large area device is demonstrated.

1.
S.
Nakamura
,
M.
Senoh
,
N.
Iwasa
, and
S.
Nagahama
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
34
,
2
(
1995
).
2.
A.
Wakejima
,
K.
Matsunaga
,
Y.
Okamoto
,
Y.
Ando
,
T.
Nakayama
, and
H.
Miyamoto
,
Electron. Lett.
42
,
23
(
2006
).
3.
M.
Micovic
,
A.
Kurdoghlian
,
H. P.
Moyer
,
P.
Hashimoto
,
A.
Schmitz
,
I.
Milosavljevic
,
P. J.
Willadsen
,
W.-S.
Wong
,
J.
Duvall
,
M.
Hu
,
M. J.
Delandy
, and
D. H.
Chow
,
IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig.
1653
(
2004
).
4.
S.
Singhal
,
A. W.
Hanson
,
A.
Chaudhari
,
P.
Rajagopal
,
T.
Li
,
J. W.
Johnson
,
W.
Nagy
,
R.
Therrien
,
C.
Park
,
A. P.
Edwards
,
E. L.
Piner
,
K. J.
Linthicum
, and
I. C.
Kizilyalli
, Compound Semiconductor Mantech Digest of Papers 2007,
83
(
2007
).
5.
L. S.
McCarthy
,
P.
Kozodoy
,
M. J. W.
Rodwell
,
S. P.
DenBarrs
, and
U. K.
Mishra
,
IEEE Electron Device Lett.
20
,
6
(
1999
).
6.
J. J.
Huang
,
M.
Hattendorf
,
M.
Feng
,
D. J. H.
Lambert
,
B. S.
Shelton
,
M. M.
Wong
,
U.
Chowdhury
,
T. G.
Zhu
,
H. K.
Kwon
, and
R. D.
Dupuis
,
Electron. Lett.
36
,
14
(
2000
).
7.
K. P.
Lee
,
A. P.
Zhang
,
G.
Dang
,
F.
Ren
,
J.
Han
,
S. N. G.
Chu
,
W. S.
Hobson
,
J.
Lopata
,
C. R.
Abernathy
,
S. J.
Pearton
, and
J. W.
Lee
,
Solid-State Electron.
45
,
243
(
2001
).
8.
H.
Xing
,
S.
Keller
,
Y.-F.
Wu
,
L.
McCarthy
,
I. P.
Smorchkova
,
D.
Buttari
,
R.
Coffie
,
D. S.
Green
,
G.
Parish
,
S.
Heikman
,
L.
Shen
,
N.
Zhang
,
J. J.
Xu
,
B. P.
Keller
,
S. P.
DenBaars
, and
U. K.
Mishra
,
J. Phys.: Condens. Matter
13
,
32
(
2001
).
9.
T.
Makimoto
,
K.
Kumakura
, and
N.
Kobayashi
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
43
,
4B
(
2004
).
10.
D. M.
Keogh
,
P. M.
Asbeck
,
T.
Chung
,
J.
Limb
,
D.
Yoo
,
J.-H.
Ryou
,
W.
Lee
,
S.-C.
Shen
, and
R. D.
Dupuis
,
Electron. Lett.
42
,
11
(
2006
).
11.
B. F.
Chu-Kung
,
M.
Feng
,
G.
Walter
,
N.
Holonyak
,
T.
Chung
,
J.-H.
Ryou
,
J.
Limb
,
D.
Yoo
,
S.-C.
Shen
,
R. D.
Dupuis
,
D.
Keogh
, and
P. M.
Asbeck
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
082108
(
2006
).
12.
T.
Chung
,
J.
Limb
,
J.-H.
Ryou
,
W.
Lee
,
P.
Li
,
D.
Yoo
,
X.-B.
Zhang
,
S.-C.
Shen
,
R. D.
Dupuis
,
D.
Keogh
,
P.
Asbeck
,
B.
Chukung
,
M.
Feng
,
D.
Zakharov
, and
Z.
Lilienthal-Weber
,
J. Electron. Mater.
35
,
4
(
2006
).
13.
M.
Hansen
,
Constitution of Binary Alloys
(
McGraw Hill
,
New York
,
1958
), p.
22
.
14.
H. W.
Jang
and
J.-L.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
5920
(
2004
).
15.
M. D.
Hampson
,
S.-C.
Shen
,
R. S.
Schwindt
,
R. K.
Price
,
U.
Chowdhury
,
M. M.
Wong
,
T. G.
Zhu
,
D.
Yoo
,
R. D.
Dupuis
, and
M.
Feng
,
IEEE Electron Device Lett.
25
,
5
(
2004
).
16.
S.
Yoshida
and
J.
Suzuki
,
J. Appl. Phys.
85
,
7931
(
1999
).
17.
T.
Makimoto
,
K.
Kumakura
, and
N.
Kobayashi
,
Appl. Phys. Lett.
79
,
380
(
2001
).
18.
T.
Makimoto
,
K.
Kumakura
, and
N.
Kobayashi
,
Phys. Status Solidi C
0
,
95
(
2002
).
19.
L. S.
McCarthy
,
I. P.
Smorchkova
,
P.
Fini
,
M. J. W.
Rodwell
,
J.
Speck
,
S. P.
DenBaars
, and
U. K.
Mishra
,
Electron. Lett.
38
,
3
(
2002
).
20.
K.
Kumakura
,
Y.
Yamauchi
, and
N.
Kobayashi
,
Phys. Status Solidi C
2
,
7
(
2005
).
21.
K.
Kumakura
,
A.
Nishikawa
, and
T.
Makimoto
,
Phys. Status Solidi A
204
,
6
(
2007
).
22.
W.
Liu
,
Handbook of III-V Heterojunction Bipolar Transistors
(
Wiley
,
New York
,
1998
), p.
252
.
23.
J. R.
Hauser
,
IEEE Trans. Electron Devices
ED-11
,
238
(
1964
).
You do not currently have access to this content.