DE3687425T2 - Transistoranordnung. - Google Patents

Transistoranordnung.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transistoranordnung, die eine Breitband-Verstärkung ausführen kann und mit einer Geschwindigkeit von der Größenordnung 10&supmin;¹² Sekunden umschalten kann.
  • Verschiedentlich wurden Bemühungen unternommen, die Halbleitervorrichtungen zu verkleinern und die Ladungsträgergeschwindigkeit zu erhöhen, um die Durchgangszeit für die Ladungsträger zu verkürzen und damit die Ansprechzeit zu verbessern. Bei diesen Bemühungen kam es jedoch zu Fertigungsschwierigkeiten und schwerwiegenden Einschränkungen bei den eingeprägten Spannungen.
  • Über eine bestimmte Hochgeschwindigkeitsvorrichtung, bekannt als Metallbasistransistor, wurde in "Proceedings of the IRE" Bd. 50, Seite 1527, 1962 berichtet. Die Vorrichtung bestand aus zwei Schottky-Barrieren-Dioden, die Rücken an Rücken auf einer Metallbasis angeordnet waren.
  • Eine verbesserte Struktur vom Metallbasistyp wird in EP-B-33496 beschrieben. In dieser Struktur ist ein Zweistufenemitter vorgesehen, in dem als erste Stufe eine hochdichte Ladungsträgerschicht ist, und in der zweiten Stufe, die an einer hochleitungsfähigen Basis liegt, ist eine niedrige Barriere angeordnet. Die Dicke dieser Hochleitungsbasis ist von der Größenordnung des mittleren freien Elektronenwegs.
  • Eine Weiterentwicklung dieses Vorrichtungstyps wird in EP-A-92645 beschrieben. Diese Struktur wendet eine feldinduzierte Schicht zwischen zwei Halbleiterbereichen des gleichen Leitfähigkeitstyps, aber einer anderen Leitfähigkeitshöhe an, die als Basisbereich dient. Die Schicht wird erzeugt durch das Feld der elektrischen Betriebsvorspannung, die an die Vorrichtung gelegt wird. Die Schichtdicke ist von der Größenordnung des mittleren freien Wegs eines Elektrons, so daß ein Transport vom ballistischen Typ zustande kommt.
  • Über eine neuere Entwicklung dieses Vorrichtungstyps wird in "IEEE Electron Device Letters" Bd. EDL-6, Nr. 4, April 1985, Seite 178 berichtet, worin eine Struktur beschrieben ist, in der eine Basisleitfähigkeit durch das Kollektorfeld induziert wird.
  • Diese bekannten Vorrichtungen zeigen eine weniger als optimale Leistung aufgrund kleiner Strom- oder Spannungsverstärkung und geringer Elektronengeschwindigkeit während des Durchgangs vom Emitter zum Kollektor.
  • Eine weitere Entwicklung dieses Vorrichtungstyps wird in EP-A-084 393 beschrieben. Wenn zwischen Source und Drain eine Vorspannung angelegt wird, sammelt sich Ladung in einer Potentialmulde, die sich zwischen Emitter und Gate ausgebildet hat. Eine ähnliche Vorrichtung wird in EP-A-58 100 456 geoffenbart.
  • Gemäß einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung eine Transistorvorrichtung mit einem ballistische Heteroübergang vor einschließlich eines Emitters, um Träger hoher Energie und großer Geschwindigkeit in eine Basis zu injizieren und einen Kollektor für Ladungsträger, die ballistisch durch diese Basis transportiert wurden, und ein erstes Barrieremittel, um Ladung auf eine Potentialmulde zu begrenzen, die benachbart zu der Grenzfläche zwischen diesem Emitter und der Basis liegt, wenn zwischen dem Kollektor und dem Emitter eine Vorspannung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis ein zweites Barrieremittel aufweist, das benachbart zu der Grenzfläche zwischen der Basis und dem Kollektor ausgebildet ist, um zu verhindern, daß ballistische Träger genügend Energie zum Transfer in ein Nebenminimum des Leitungsbandes gewinnen.
  • Jetzt soll anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben werden, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Zeichnungen ist:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer dreipoligen Vorrichtung als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist ein maßlich abgestimmter Diagrammsatz für Zusammensetzung, Dotierung und Null-Vorspannungsbandenergie der Struktur gemäß Fig. 1; und
  • Fig. 3 ist ein maßlich aufeinander abgestimmtes Bandenergiediagramm der Bereiche der Vorrichtung aus Fig. 1 unter dem Einfluß der Vorspannung.
  • Die bevorzugte Ausführungsform verwendet die spezifischen Materialien Galliumarsenid (GaAs) und Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs), jedoch sind spezifische n- bzw. p-Leitertypen und spezifische Donator- und Akzeptorladungsträgertypen, Leitfähigkeit und Ladungsträgertyp-Substitutionen dem Fachmann ohne weiteres klar.
  • In Vorrichtungen vom Ballistiktyp durchqueren die Ladungsträger einen Teil der Vorrichtung, im allgemeinen die Basis, während sie signifikante Verluste sowohl an Energie wie an Geschwindigkeit vermeiden. Solche Vorrichtungen benötigen eine Injektionsemitterfunktion zum Einschießen von Ladungsträgern hoher Energie und hoher Geschwindigkeit, was andererseits die kleinste effektive Masse bedeutet, durch eine Basisfunktion zu einer Kollektorfunktion. Die Basisfunktion wird benutzt, um die Anzahl der vom Emitter eingeschossenen Ladungsträger zu steuern. Die Kollektorfunktion sorgt im Idealfall für die effiziente Sammlung der vom Emitter eingeschossenen Hochgeschwindigkeits-Ladungsträger, die beim Durchqueren der Basis erfolgreich den größten Teil ihrer Geschwindigkeit beibehalten.
  • Der signifikanteste Geschwindigkeitsverlustmechanismus von Hochenergieelektronen in GaAs bei niedrigen Temperaturen ist die Zwischental-Streuung, die im wesentlichen in weniger als 0,1 Picosekunden erfolgt, wenn die Energie des Elektrons höher als etwa 0,3 Elektronenvolt (eV) wird. Um den Hochgeschwindigkeits-Elektronentransport beizubehalten muß entweder das Elektron die Basis in kürzerer Zeit durchqueren, als für die Zwischental-Streuung benötigt wird, was seinerseits eine Gesamtdicke der Basis von unter etwa 10 Nanometer voraussetzt, oder das Elektron muß auf einer Energie gehalten werden, die unter der Energie für diese Zwischental-Streuung liegt und die unter den Nebenminima des Leitungsbandes für breite effektive Massenleitfähigkeit des betreffenden Materials liegt, das in der gezeigten Ausführungsform GaAs ist.
  • Die Elektroneninjektion über eine Heteroverbindung in die Basis wird gesteuert von einem zweidimensionalen Elektronengas, das in der Basis nahe am Emitter auftritt.
  • Eine Niedrigenergiebarriere wird zwischen das zweidimensionale Elektronengas und den Kollektor gelegt. Die Barriere wird eingerichtet, damit die Steuerladung, die das zweidimensionale Elektronengas ist, nicht unter der Vorspannung zum Kollektor fließen kann, während sie jedoch gleichzeitig so niedrig ist, daß die Hochenergie-Hochgeschwindigkeitselektronen mit minimaler quantenmechanischer Reflexion und geringem Nettogeschwindigkeitsverlust vom Emitter zum Kollektor fließen. Diese Niedrigenergiebarriere kann vorgesehen werden durch abgestufte Zusammensetzung oder durch planar dotierte Barrieremittel. Zwecks leichteren Verständnisses wird die Barriere vom Zusammensetzungstyp beschrieben. Eine zusätzliche, durch Dotierung erzeugte Barriere ähnlich der Barriere vom planaren Dotierungstyp wie in Electron Letters, Bd. 16, Nr. 22 (1980) Seiten 836-838 beschrieben, ist in die Basis eingebaut, um eine verhältnismäßig große Vorspannung vom Kollektor zur Basis zuzulassen, während ein erwünschter Hochgeschwindigkeits-Elektronentransport durch die Basis beibehalten wird.
  • Die Ausführungsform der Fig. 1 beinhaltet ein Halbleiter- Substrat 1, einen Kollektor 2, eine Basis 3 und einen Emitter 4. Zwecks leichterer Erklärung wird in der Beschreibung ein n-Leitertyp gezeigt, wobei die höhere bzw. niedrigere Leitfähigkeit durch + bzw. - bezeichnet wird und i eigenleitend bedeutet.
  • Das Substrat 1 erfüllt die Funktion eines ohmschen Kontakts zum Kollektor 2 und ist mit einem äußeren elektrischen Anschluß 5 verbunden. Das Substrat ist n&spplus;-dotiertes GaAs und wird schematisch dargestellt: Es kann Teil einer breiteren (nicht dargestellten) tragenden Struktur sein und es kann eine Pufferschicht enthalten. Der Kollektor 2 beinhaltet das Substrat 1 und eine n&spplus; GaAs Epitaxialschicht 6, die auf dem Substrat 1 gezüchtet wurde. Die Schicht 6 ist mit etwa 10¹&sup8; Atomen/ccm dotiert und etwa 0,1 bis 1,0 um dick.
  • Eine eigenleitende oder undotierte GaAs-Schicht 7 ist epitaktisch auf der n&spplus; GaAs-Schicht 6 gezüchtet. Diese eigenleitende GaAs-Schicht 7 ist in der Regel 5 bis 25 nm, und vorzugsweise 10 nm dick.
  • Eine p&spplus;&spplus; GaAs-Schicht 8 wird epitaktisch mit der gegenüberliegenden Fläche der eigenleitenden Galliumarsenid-Schicht 7 gezüchtet. Dieser p&spplus;&spplus; GaAs-Bereich 8 ist etwa 1 bis 3 nm, vorzugsweise etwa 2 nm dick. Die Konzentration des Dotierungsmittels von p-Typ in dieser Schicht wird so gewählt, daß sie eine flächige Ladungsdichte von etwa 10¹² negativen Ladungen per cm² aufweist.
  • Auf der Fläche des p&spplus;&spplus; Galliumarsenid-Bereichs 8, die der Schicht 7 gegenüberliegt, wird ein eigenleitender d.i. nicht dotierter epitaktischer Galliumarsenid-Bereich 9 gezüchtet, der etwa 80 bis etwa 120 nm, vorzugsweise etwa 100 nm dick ist.
  • Auf der Fläche der eigenleitenden Galliumarsenid-Schicht 9 gegenüber der Schicht 8 wird eine eigenleitende AlxGa1-xAs Schicht 10 mit variierender Zusammensetzung gezüchtet, so daß der Wert x symmetrisch um einen Mittelpunkt um 0,1 und 0,0 variiert. Diese Schicht 10 ist etwa 10 nm dick.
  • Auf der Schicht 10 wird eine etwa 10 nm dicke Schicht 11 aus Galliumarsenid gezüchtet. Die Schicht 11 ist im wesentlichen nicht dotiert, weil sie nicht mehr als etwa 1015 Dotierungsatome je cm³ enthält.
  • Eine etwa 10 nm dicke Schicht 12 aus nicht dotiertem Al0,3Ga0,7As wird epitaktisch auf der der Schicht 10 gegenüberliegenden Schicht 11 gezüchtet.
  • Beim Züchten der letzten Schicht 13 auf der Schicht 12 wird eine Ladungsträgerkonzentration vom n-Typ mit etwa 10¹&sup8; Atomen per cm³ hinzugefügt und zusätzlich wird die Al-Komponente der Schichtzusammensetzung 13 über einen Abstand von etwa 200 nm schrittweise auf 0, d.i. auf reines GaAs verringert.
  • In der Struktur gemäß Fig. 1 stellen die Schichten 12 und 13 den Emitter dar, der als 4 bezeichnet ist.
  • Ein ohmscher Kontakt 14 wird zum Emitter 4 hergestellt und dieser Kontakt wird dann benutzt zur Definition des zu ätzenden Bereichs, um einen Bereich der Schicht 11 für den Basiskontakt freizulegen. Die Schicht wird zurückgeätzt in die Nähe der GaAs-Schicht 11 und ein legierter ohmscher Kontakt 15 wird hergestellt, um als äußere Basiselektrode zu dienen. Geeignet ist ein legierter Sn-Kontakt, wie in der US-A-4,379,005 geoffenbart wird. Ein solcher legierter Sn-Kontakt bildet einen sperrenden bzw. gleichrichtenden Kontakt mit AlGaAs in den Schichten 10 und 12, jedoch einen ohmschen Kontakt mit dem GaAs in Schicht 11.
  • Zwar bezieht sich die obige Beschreibung auf eine Kombination aus GaAs und AlGaAs, jedoch kann alternativ auch jede sonstige geeignete Kombination benutzt werden, z. B. Ge und AlGaAs; Ge und GaAs; InSb und CdTe; GaAs und InGaAs.
  • Dotierungsmittel vom n-Typ für GaAs sind u. a. Silizium und Zinn. Dotierungsmittel vom p-Typ für GaAs sind u. a. Beryllium und Magnesium.
  • Die Basis 3 besteht aus den Schichten 7, 8, 9, 10 und 11, die in Kombination eine funktionelle -i-p&spplus;&spplus;-i-n&spplus; Struktur vorsehen. Diese Struktur weist eine Anzahl einzigartiger Merkmale auf. Eines davon ist, daß die n&spplus; Struktur am Emitter sich aus der Elektronenübertragung durch der Dotierung des Emitters in den Bereich 11 ableitet. Ein weiteres Merkmal der Struktur ist der Bereich 10, der als Barriere für den Elektronenfluß von der Basis zum Kollektor wirkt, wenn zwischen Emitter und Kollektor eine Vorspannung liegt. Ein weiteres Merkmal ist, daß unter der Emitter-Kollektor-Vorspannung die planare Barrierenstruktur in der Basis 3 der Schichten 7 bis 11 so wirkt, daß die kinetische Energie der Elektronen beim Durchgang durch die Basis 3 konstant gehalten wird.
  • Hier muß angemerkt werden, daß im Gegensatz zu den üblichen, bei bekannten Strukturen eingesetzten Basisbereichen, die entweder Dotieren oder Vorspannung benötigen, um die Leitfähigkeit zu erzeugen, die Emitterstruktur 4 ein fast zweidimensionales Elektronengas erzeugt, das als der Teil der Basis dient, der eine Emittervorspannung liefert.
  • Die Elektronen aus der dotierten AlGaAs-Schicht 13 dringen durch die Schicht 12 in die GaAs-Schicht 11 und erzeugen dort eine Akkumulationsschicht 16. Die Mittel zum Erzeugen dieser Akkumulationsschicht können als Leitungsband-Versatzmittel bezeichnet werden.
  • Die AlGaAs-Zusammensetzung in den Bereichen 12 und 13 wird so gewählt, daß im Emitterbetrieb die Elektronen in die GaAs-Schicht 11 mit einer Energie eingeschossen werden, die fast so hoch, jedoch nicht höher als diejenige ist, die erforderlich ist, mit hocheffektiver Masse einen Übergang zu einem Nebenminimum des Leitungsbandes zu machen. Die Elektronen haben somit eine niedrige effektive Masse und damit eine hohe Geschwindigkeit. Mit den oben beschriebenen Merkmalen werden die Elektronen mit der richtigen Geschwindigkeit eingekoppelt und behalten diese Geschwindigkeit bei infolge der gegenseitig in Beziehung stehenden quantenmechanischen Elemente, die in die Basis 3 eingebracht sind.
  • Ein Schlüsselmerkmal der Leistungsfähigkeit des Geräts ist eine doppelte Funktion der Basis 3. Zunächst benutzt ein Teil der Basis 3 eine Barrierenstruktur vom planar-dotierten Typ. Diese Art Barriere kann als elektrostatisch betrachtet werden, weil im Null-Vorspannungszustand die Barriere das Ferminiveau an die Stelle setzt, daß es, wenn die Vorrichtung unter Betriebsvorspannung kommt, an optimaler Stelle steht. Eine solche Barriere ist in der Technik vom Planardotierungstyp, wo ein enges Hochleitungsfähigkeitsniveau eingeführt wird. In der Ausführungsform ist diese Art Barriere als Lage 8 in der Basis 3 am Kollektor 4 ausgeführt, so daß die angelegten Vorspannungen nicht bewirken, daß die ballistischen Elektronen genügend Energie zum Transfer in ein Nebenminimum des Leitungsbandes gewinnen und sich infolge eines großen Zuwachses an effektiver Masse beträchtlich verlangsamen. Somit ist ein einzigartiger Aspekt das quantenmechanische Merkmal der Barriere, das es ermöglicht, daß die ballistischen Elektronen genügend Leistungsenergie haben, jedoch bei geeigneter Vorspannung das Aufnehmen von genügend Energie zur Zwischental-Streuung verhindert.
  • In der Ausführungsform wurde die n&spplus;-i-p&spplus;&spplus;-i-n&spplus; Struktur mit i Bereichen ungleicher Dicke und einem p&spplus;&spplus; Bereich gemacht, der dünn genug ist, daß es keine freien Löcher gibt. Das Leitungsbandprofil durch die Vorrichtung hat ein Maximum am p&spplus;&spplus; Bereich, der seinerseits eine Barriere für den Elektronenfluß ist. Im Betrieb der Vorrichtung dient das zweidimensionale Elektronengas 16 in der Basis 3 an der Grenzfläche zum Emitter als erster n&spplus; Bereich.
  • Ein zweites Merkmal der Basis ist die niedrige Barriere, die die Ladungsträger in der Potentialmulde in Bereich 16 an der Grenzfläche zwischen Basis und Emitter einsperrt. Diese Barriere wird erzeugt durch die Schicht 10, die verhindert, daß energiearme Elektronen aus dem zweidimensionalen Elektronengas den Kollektor trotz hoher Vorspannung vom Emitter zum Kollektor erreichen.
  • Diese Schicht 10 bewirkt, daß eine Spannung vom Kollektor zur Basis in der Nähe des GaAs-Bandabstands, etwa 1,5 V, angelegt werden kann, bevor es zur signifikanten Leitung zwischen dem Elektronengas und dem Kollektorbereich kommt.
  • Mit Barrieren sowohl vom elektrostatischen als auch vom Zusammensetzungstyp lassen sich präzise quantenmechanische Bedingungen unter betrieblicher Vorspannung in den Halbleiterstrukturen erzielen. Kleinere, jedoch genaue Barrieren, wie das Einstellen eines Schwellenwerts für die Leitung und Einschluß in Bandversatz-Potentialmulden lassen sich durch vorspannungsunabhängige Zusammensetzungsbarrieren vorsehen, und diese können dann mit höheren, jedoch vorspannungsempfindlichen elektrostatischen Barrieren benutzt werden.
  • Aufeinander abgestimmte Graphen der Zusammensetzung, Dotierung und Bandenergie bei Null-Vorspannung der Struktur gemäß Fig. 1 sind in Fig. 2 gezeigt. Das Leitungsbandprofil der Struktur in Fig. 1 im Betrieb wird in Fig. 3 gezeigt.
  • Der Prozentsatz des in das GaAs eingeführten Al im Emitter und für die niedrige Zusammensetzungsbarriere in der Basis wird in Fig. 2 oben gezeigt. Wenn man die Struktur bei ihrem Wachstum vom Kollektor zum Emitter betrachtet, wird das Al im Bereich 10 und in den Emitterbereich 12 eingeführt, mit Abstufung durch schrittweise Verminderung auf 0 im Bereich 13.
  • Beim Dotieren, wenn man wiederum das Wachstum, das im Kollektorbereich beginnt, betrachtet, wird die n-Dotierung in Schicht 6 bei etwa 10¹&sup8; Atomen/ccm an der Kollektorgrenzfläche zwischen Schicht 6 und 7 auf Null reduziert. Es kommt zum Wachsen von undotiertem Material, gefolgt von einer scharfen p-Dotierungsmenge, oder Zacke, die die p&spplus;&spplus;-Schicht 8 erzeugt. Das Material bleibt dann während des Wachstums durch die Schicht 12 undotiert, bis die Schicht 13 ausgebildet ist.
  • Die Zusammensetzungs- und Dotierungskonfigurationen gemäß Fig. 2 erzeugen in der Struktur gemäß Fig. 1 die Energiebandsituation bei Null-Vorspannung wie in Fig. 2 gezeigt wird, wobei der p&spplus;&spplus;-Bereich 8 eine planar dotierte oder elektrostatische Barriere in der Basis am Kollektor erzeugt, und die Al-Zugabe in Schicht 10 die Zusammensetzungsbarriere erzeugt. Ferner produziert der Al0,3Ga0,7As-Emitterbereich, der sich stufenweise auf GaAs im Bereich 13 verändert, einen großen Ladungsträgervorrat im Emitter fit einer schmalen Barriere, die eine ballistische Elektronenschleuder bzw. einen Injektor liefert. Noch weiter wirkt die Kombination des Dotierens und Aluminiumprofils im Emitter zum Ausbilden des zweidimensionalen Elektronengases in die Potentialmulde an der Emittergrenzfläche.
  • Jetzt nehmen wir Bezug auf Fig. 3, die die Bandenergie der Vorrichtung unter dem Einfluß der Betriebsvorspannung zeigt. Diese Betriebsvorspannung ist so, daß es im Hinblick auf den Kollektor nur eine kleine positive Vorspannung zwischen dem Emitter- und dem Basisbereich und eine größere positive Vorspannung am Kollektor gegenüber der Basis gibt.
  • Die Vorspannung zwischen Emitter und Basis hat eine solche Polarität, daß die Elektronen in die Basis eingeschossen werden. Die Spannung vom Kollektor zur Basis reicht aus, um ein nominal flaches Leitungsbandprofil durch die Schicht 9 aufrecht zu erhalten, die dahingehend wirkt, daß eine konstante kinetische Energie der den Basisbereichquerenden Elektronen bewahrt bleibt, während sie gleichzeitig die Wirkung der Zusammensetzungsbarriere 10 nicht beeinflußt, um zu verhindern, daß Elektronen des Elektronengases in der Potentialmulde in Schicht 11 zum Kollektor gelangen.
  • Das Gerät spricht in Zeiträumen von weniger als einer Picosekunde und bei genau bestimmten Schwellenwert- oder Einschaltspannungen an. Bei einer Temperatur von 77 Grad Kelvin hat das Elektronengas, das sich in der Basis an der Grenzfläche zum Emitter bildet, eine sehr hohe Leitfähigkeit trotz ihrer Breite von etwa 10 nm. Bei niedrigen Temperaturen kann erwartet werden, daß eine große Mehrheit von Elektronen, die vom Emitter eingeschossen werden, den Kollektorkontakt erreicht, was zu hohen Stromverstärkungen führt.
  • Im Betrieb "schaltet" der eingekoppelte Strom ganz in der Nähe einer Spannung von 0,3 V zwischen Emitter und Basis "ein", und Basis/Kollektorspannungen nahe bei 1,5 V sind möglich, ohne die Steuerung des eingekoppelten Stroms zu beschränken.
  • Der Fachmann würde bei der Herstellung einer Vorrichtung mit den bei der vorliegenden Erfindung geforderten Spezifikationen auf herkömmliche Weise die wohlbekannte Technik der Molekularstrahl-Epitaxie (MBE) anwenden, da diese Technik die Herstellung in kleinen Dimensionen gestattet und die eingesetzten Temperaturen nicht so hoch sind, daß sich die Verunreinigungen signifikant bewegen. Die MBE-Technik steht schon seit einer Reihe von Jahren zu Verfügung und ermöglicht es dem Fachmann, auf epitaktische Weise Halbleiter mit Dicken von um die 2 nm zu züchten und scharfe Grenzen in der Größenordnung von 0.5 nm zu produzieren.
  • Die Herstellung der Kontakte zu den verschiedenen Elektroden erfolgt durch Anwendung photolithographischer Standardprozesse.
  • Hier beschrieben wurde eine Halbleiterstruktur mit ballistischer Elektronengeschwindigkeitsteuerung, in der quantenmechanische Bedingungen in Bereichen dieser Struktur vorgesehen sind, die optimale Leistungsbedingungen für die Ladungsträger unter Betriebsvorspannung liefern.

Claims (4)

1. Ballistisches Transistorbauelement mit einem Heteroübergang, das folgendes aufweist: einen Emitter (4), um Träger hoher Energie und großer Geschwindigkeit in eine Basis (3) zu injizieren und einen Kollektor (2) für Träger, die ballistisch durch die Basis transportiert wurden und ein erstes Barrieremittel (10), um Ladung auf eine Potentialmulde zu begrenzen, die benachbart zu der Grenzfläche zwischen dem Emitter und der Basis liegt, wenn zwischen dem Kollektor und dem Emitter eine Vorspannung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis ein zweites Barrieremittel (8) aufweist, das benachbart zu der Grenzfläche zwischen der Basis und dem Kollektor ausgebildet ist, um zu verhindern, daß ballistische Träger genügend Energie zum Transfer in ein Nebenminimum des Leitungsbandes gewinnen.
2. Transistorbauelement nach Anspruch 1, bei welchem die Basis grundsätzlich aus einem im wesentlichen undotierten Halbleitermaterial besteht und das erste Barrieremittel ein planarer Bereich mit p&spplus;&spplus;-Leitfähigkeitstype ist.
3. Transistorbauelement nach irgendeinem der vorgehenden Ansprüche, bei welchem der Emitter ein Halbleitermaterial aufweist, das einen mit dem Abstand von der Basis zunehmend kleiner werdenden Bandabstand besitzt.
4. Transistorbauelement nach Anspruch 3, bei welchem der Abschnitt des Emitters, der zu der Basis benachbart liegt, aus intrinsischem Al0.3Ga0.7As besteht und die Zusammensetzung des Restes des Emitters fortschreitend in GaAs stufenweise übergeführt wird.
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