DE3432901C1 - Halbleiteranordnung - Google Patents

Halbleiteranordnung

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DE3432901C1
DE3432901C1 DE19843432901 DE3432901A DE3432901C1 DE 3432901 C1 DE3432901 C1 DE 3432901C1 DE 19843432901 DE19843432901 DE 19843432901 DE 3432901 A DE3432901 A DE 3432901A DE 3432901 C1 DE3432901 C1 DE 3432901C1
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wide
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English (en)
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Heinz Prof. Dr.Rer.Nat. 5100 Aachen Beneking
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Telefunken Electronic GmbH
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Electronic GmbH
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Description

  • Patentansprüche: 1. Halbleiteranordnung, bei der eine Querablenkung einer Trägerströmung erfolgt, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der Strom in einer Quantum-Well-Konfiguration geführt wird.
  • 2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strom führende Kanalzone vorgesehen ist, an die zwei Gebiete aus Wide-Gap-Material grenzen, an die Potentiale zur Steuerung des Stromes in der Kanalzone angelegt werden.
  • 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Kanalzone grenzenden Gebiete einen größeren Bandabstand aufweisen als die Kanalzone.
  • 4. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kanalzone ohmsche Source- und Drainelektroden angebracht sind.
  • 5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Drainelektroden vorgesehen sind.
  • 6. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gebieten aus Wide-Gap-Material Steuerelektroden angebracht sind.
  • 7. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Drainelektroden in der Kanalzone eine Isolierzone angeordnet ist.
  • 8. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Zonenfolge Wide-Gap-Zone, Kanalzone, Wide-Gap-Zone aufweist.
  • 9. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Materialfolge GaAlAs/GaAs/GaAlAs, lnP/GalnAs/lnP oder GalnP/GaAs/GalnP aufweist.
  • 10. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wide-Gap-Material einen Bandabstand im Bereich von 1,1 eV bis 1,8 eV aufweist.
  • 11. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Kanalzone einen Bandabstand im Bereich von 0,2 eV bis 1,0 eV aufweist 12. Halbleiteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der den Strom führenden Zone (Quantum-Well) kleiner oder gleich 50 nm ist.
  • Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung, bei der eine Querablenkung einer Trägerströmung erfolgt.
  • Eine solche Halbleiteranordnung ist beispielsweise ein Feldeffekttransistor (DE-PS 28 04165). Die Quersteuerung der Trägerströmung wird bei einem Feldeffekttransistor beispielsweise gemäß der F i g. 1 durch entsprechende Potentiale an den Schottky-Kontakten (1, 2) erzeugt, die beidseitig an dem die Strom führenden Kanalzone bilden Halbleiterkörper 3 angebracht sind.
  • An der Kanalzone 3 sind beim Feldeffekttransistor der F i g. 1 weiterhin die Sourceelektrode 4 und zwei Drainelektroden 5 und 6 angebracht. In der Kanalzone 3 wird zwischen der Sourceelektrode 4 und den Drainelektroden (5, 6) ein Stromfluß erzeugt, der mittels der Schottky-Kontakte (1, 2) durch Anlegen einer entsprechenden Spannung gesteuert wird. Wenn auch durch entsprechende Potentiale an den Steuerelektroden 1 und 2 der zu den Drainelektroden 5 bzw. 6 fließende Strom modifiziert werden kann, tritt bei der Anordnung der F i g. 1 die Schwierigkeit auf, daß die Trägerströmung nur geringfügig zu fokussieren ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halbleiteranordnung anzugeben, die eine gute Fokussierung der Trägerströmung ermöglicht. Diese Aufgabe wird bei einer Halbleiteranordnung der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Strom in einer Quantum-Well-Konfiguration geführt wird.
  • Dies erreicht man bei einer Halbleiteranordnung mit einer Strom führenden Kanalzone, an die zwei Gebiete grenzen, an die Potentiale zur Steuerung des Stromes in der Kanalzone angelegt werden, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß die an die Kanalzone grenzenden Gebiete aus Wide-Gap-Material bestehen.
  • Die Halbleiteranordnung nach der Erfindung weist somit eine Zonenfolge Wide-Gap-Zone, Kanalzone, Wide-Gap-Zone auf. Eine solche Zonenfolge besteht beispielsweise aus GaA1As/GaAs/GaAIAs, InPiGalnAs/lnP oder GalnP/GaAs/GalnP. Der Bandabstand des Halbleitermaterials der Wide-Gap-Zonen ist größer als der Bandabstand des Halbleitermaterials der Kanalzone.
  • Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Die F i g. 2 zeigt einen Feldeffekttransistor nach der Erfindung. Der Halbleiterkörper des Feldeffekttransistors der F i g. 2 weist eine Kanalzone 3 und zwei an die Kanalzone grenzende Gebiete 10 und 20 auf, die aus Wide-Gap-Material bestehen. Die Wide-Gap-Gebiete 10 und 20 bestehen beispielsweise aus Ga1-#Al#As (x> 0,3), welches n+-dotiert ist, während die Kanalzone 3 beispielsweise aus GaAs (n--dotiert) besteht. Das Wide-Gap-Gebiet 10 ist durch den Kontakt 7 und das Wide-Gap-Gebiet 20 durch den Kontakt 8 kontaktiert.
  • An der Kanalzone 3 sind gemäß der F i g. 2 eine sperrfreie Sourceelektrode 4 und zwei sperrfreie Drainelektroden 5 und 6 angebracht. Die Drainelektroden 5 und 6 sind voneinander durch eine im Halbleiterkörper befindliche Isolationszone 9 elektrisch entkoppelt bzw.
  • getrennt, die beispielsweise durch Ionenimplantation hergestellt ist.
  • Bei der Halbleiteranordnung nach der Erfindung, die im Prinzip ein Feldeffekttransistor ist, ist anstelle zweier gegeneinander wirkender Schottky-Dioden eine Quantum-Well-Struktur vorgesehen, deren Potentialverteilung quer zur Stromrichtung (Schnittlinie 11 in F i g. 2) die F i g. 3 zeigt. Bei der Halbleiteranordnung nach der Erfindung handelt es sich um die räumlich nahe Kopplung zweier Wide-Gap-Materialien mit einer zwischenliegenden aktiven Schicht, bei der an der Grenze zu den abrupten Übergängen (12 und 13 in F i g. 3) ein Confinement für die Trägerströmung vorliegt. Dieses bleibt auch dann erhalten, wenn an den Kontakten 7 und 8 eine Steuerspannung anliegt, welche potentialmäßig an der einen Seite (14 in F i g. 3) das Potential zum Beispiel anhebt und an der anderen Seite (15 in F i g. 3) absenkt.

Claims (1)

  1. Die Halbleiteranordnung der F i g. 2 hat beispielsweise eine Breite von 1 llm und eine Länge von 1 pm. Die Breite des den Strom führenden Gebietes ist :::: 50 nm.
DE19843432901 1984-09-07 1984-09-07 Halbleiteranordnung Expired DE3432901C1 (de)

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EP0262610A2 (de) * 1986-09-29 1988-04-06 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungselement mit zwei-dimensionalem Elektronengas

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DE2804165C2 (de) * 1978-02-01 1982-11-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Halbleiteranordnung mit einem für die Stromführung geeigneten Kanal und Verfahren zum Betrieb dieser Halbleiteranordnung

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