JP3107325B2 - 半導体結合超伝導素子 - Google Patents
半導体結合超伝導素子Info
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- JP3107325B2 JP3107325B2 JP04090911A JP9091192A JP3107325B2 JP 3107325 B2 JP3107325 B2 JP 3107325B2 JP 04090911 A JP04090911 A JP 04090911A JP 9091192 A JP9091192 A JP 9091192A JP 3107325 B2 JP3107325 B2 JP 3107325B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体を接合部にもつ
超伝導素子、すなわち、超伝導体−半導体−超伝導体結
合構造を持つ半導体結合超伝導素子に関するものであ
る。
超伝導素子、すなわち、超伝導体−半導体−超伝導体結
合構造を持つ半導体結合超伝導素子に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】トンネル型ジョセフソン素子の発明以
来、半導体におけるバイポーラトランジスタや電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）に対応する超伝導三端子素子の
研究は、数多く行われてきた。この中にあって、半導体
結合超伝導素子は、半導体に対する電気的制御によって
三端子動作が可能になることから、多くの試みがなされ
てきた。
来、半導体におけるバイポーラトランジスタや電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ）に対応する超伝導三端子素子の
研究は、数多く行われてきた。この中にあって、半導体
結合超伝導素子は、半導体に対する電気的制御によって
三端子動作が可能になることから、多くの試みがなされ
てきた。
【０００３】例えば、『Ｒ．Ｃ．Ｒｕｂｙ ａｎｄ
Ｔ．Ｖａｎ Ｄｕｚｅｒ，“Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ Ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ ａ
ｎｄＳｕｐｅｒ−Ｓｈｏｔｔｋｙ Ｄｉｏｄｅｓ ｗｉ
ｔｈ Ｃｏｐｌａｎａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ”，Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，ＥＤ−２８（１９８１）１３
９４：文献１』に記載されているように、半導体結合超
伝導素子において、半導体中を流れる超伝導電流Ｉｃの
大きさは、次式によって決定される。
Ｔ．Ｖａｎ Ｄｕｚｅｒ，“Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｃｏｕｐ
ｌｅｄ Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ Ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ ａ
ｎｄＳｕｐｅｒ−Ｓｈｏｔｔｋｙ Ｄｉｏｄｅｓ ｗｉ
ｔｈ Ｃｏｐｌａｎａｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ”，Ｉ
ＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ，ＥＤ−２８（１９８１）１３
９４：文献１』に記載されているように、半導体結合超
伝導素子において、半導体中を流れる超伝導電流Ｉｃの
大きさは、次式によって決定される。
【０００４】
【数１】 Ｉｃ∝Δｎ2 ｅｘｐ（−Ｌ／ξｎ）／ξｎ （１） ここで、Δｎは超伝導体／半導体界面の半導体側に誘起
されるペアポテンシャル、Ｌは超伝導電極間の距離であ
る。また、ξｎは半導体中へのクーパー対の侵入長に相
当した量（コヒーレント長と呼ばれる）であり、例え
ば、『Ｖ．Ｚ．Ｋｒｅｓｉｎ，“Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ
ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｌｏｗ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａ
ｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔ
ｈｅ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ３４（１９８６）７５８７：文献
２』に記載されているように、次式で与えられる。
されるペアポテンシャル、Ｌは超伝導電極間の距離であ
る。また、ξｎは半導体中へのクーパー対の侵入長に相
当した量（コヒーレント長と呼ばれる）であり、例え
ば、『Ｖ．Ｚ．Ｋｒｅｓｉｎ，“Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ
ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｌｏｗ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａ
ｌ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔ
ｈｅ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ
Ｒｅｖｉｅｗ Ｂ３４（１９８６）７５８７：文献
２』に記載されているように、次式で与えられる。
【０００５】
【数２】
【０００６】（２）式は、コヒーレント長ξｎが平均自
由行程１よりも長い、いわゆるダーティリミットの場合
に成り立ち、（３）式は１＞ξｎのクリーンリミットの
場合に成り立つ。
由行程１よりも長い、いわゆるダーティリミットの場合
に成り立ち、（３）式は１＞ξｎのクリーンリミットの
場合に成り立つ。
【０００７】また、『Ｐ．Ｇ．ｄｅ Ｇｅｎｎｅｓ，
“Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｅｆｆｅｃｔｉｎ Ｓｕｐｅｒｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ”，Ｒｅｖｉｅｗｓ ｏｆ Ｍｏｄｅ
ｒｎＰｈｙｓｉｃｓ ３６（１９６４）２２５：文献
３』に記載されているように、Δｎは、ｄｅ Ｇｅｎｎ
ｅｓの境界条件によれば、状態密度の比によって決定さ
れ、キャリア濃度が高い程大きくなるが、超伝導体／半
導体界面の酸化膜やショットキーバリアの存在によって
大きく低減される。
“Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｅｆｆｅｃｔｉｎ Ｓｕｐｅｒｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ”，Ｒｅｖｉｅｗｓ ｏｆ Ｍｏｄｅ
ｒｎＰｈｙｓｉｃｓ ３６（１９６４）２２５：文献
３』に記載されているように、Δｎは、ｄｅ Ｇｅｎｎ
ｅｓの境界条件によれば、状態密度の比によって決定さ
れ、キャリア濃度が高い程大きくなるが、超伝導体／半
導体界面の酸化膜やショットキーバリアの存在によって
大きく低減される。
【０００８】従って、半導体結合超伝導素子において、
大きな超伝導電流を得るには、ショットキーバリアがな
く、かつ高キャリア濃度で高移動度な特性を持つ半導体
材料を用いる必要がある。
大きな超伝導電流を得るには、ショットキーバリアがな
く、かつ高キャリア濃度で高移動度な特性を持つ半導体
材料を用いる必要がある。
【０００９】また、半導体結合超伝導素子における三端
子動作の原理は、ゲート電圧により半導体中のキャリア
濃度が変化すると、前記（１）式におけるコヒーレント
長ξｎおよびペアポテンシャルΔｎに変化が生じ、これ
によって、超伝導電流Ｉｃが制御される点にある。従っ
て、優れた電流制御特性を得るためには、小さなゲート
電圧によってキャリア濃度の大きな変化が可能な、トラ
ンスコンダクタンスｇｍの大きな半導体材料を用いるこ
とが必要となる。
子動作の原理は、ゲート電圧により半導体中のキャリア
濃度が変化すると、前記（１）式におけるコヒーレント
長ξｎおよびペアポテンシャルΔｎに変化が生じ、これ
によって、超伝導電流Ｉｃが制御される点にある。従っ
て、優れた電流制御特性を得るためには、小さなゲート
電圧によってキャリア濃度の大きな変化が可能な、トラ
ンスコンダクタンスｇｍの大きな半導体材料を用いるこ
とが必要となる。
【００１０】これまでに実現された代表的な半導体結合
超伝導三端子素子としては、（ｉ） ｐ型ＩｎＡｓ表面
反転層を用いたもの『Ｈ．Ｔａｋａｙａｎａｇｉａｎｄ
Ｔ．Ｋａｗａｋａｍｉ，“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｎｇ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔ
ｈｅ Ｎａｔｉｖｅ ＩｎｖｅｒｓｉｏｎＬａｙｅｒ
ｏｎ ＩｎＡｓ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ５４（１９８５）２４４９、 Ｈ．Ｔ
ａｋａｙａｎａｇｉ ａｎｄ Ｔ．Ｋａｗａｋａｍｉ，
“Ｐｌａｎａｒ−Ｔｙｐｅ ＩｎＡｓ−Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｔｈｒｅｅ−Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ，９８，１９８５
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅ Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ
Ｄ．Ｃ．：文献４、５』、（ｉｉ） Ｓｉを用いたもの
『Ｔ．Ｎｉｓｈｉｎｏ，Ｍ．Ｍｉｙａｋｅ，Ｙ．Ｈａｒ
ａｄａ ａｎｄ Ｕ．Ｋａｗａｂｅ，“Ｔｈｒｅｅ−Ｔ
ｅｒｍｉｎａｌＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｄｅ
ｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｓｉ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｆｉｌｍ”，ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，６（１９８５）２
９７、 Ｔ．Ｎｉｓｈｉｎｏ，Ｅ．Ｙａｍａｄａ ａｎ
ｄ Ｕ．Ｋａｗａｂｅ，“Ｃａｒｒｉｅｒ−ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｃｒ
ｉｔｉｃａｌ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃｕ
ｒｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｘ
ｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｓｉｌｉｃｏｎ”，
ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｂ３３（１９８６）２
０４２：文献６、７』、（ｉｉｉ） ＩｎＧａＡｓを用
いたもの『Ａ．Ｗ．Ｋｌｅｉｎｓａｓｓｅｒ，Ｔ．Ｎ．
Ｊａｃｋｓｏｎ，Ｄ．Ｍｃｌｎｔｕｒｆｆ，Ｆ．Ｒａｍ
ｍｏ，Ｇ．Ｄ．Ｐｅｔｔｉｔ ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｗｏｏ
ｄａｌｌ，“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＩｎＧ
ａＡｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｗｉｔｈ Ｎｂ ｅｌｅｃ
ｔｒｏｄｅｓ”，ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ ５５（１９８９）１９０９：文献８』、
（ｉｖ） ＧａＡｓを用いたもの『Ｚ．Ｉｖａｎｏｖ，
Ｔ．Ｃｌａｅｓｏｎａｎｄ Ｔ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，
“Ｔｈｒｅｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ
Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ”，
Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２６−３
（１９８７）１６１７：文献８』がある。
超伝導三端子素子としては、（ｉ） ｐ型ＩｎＡｓ表面
反転層を用いたもの『Ｈ．Ｔａｋａｙａｎａｇｉａｎｄ
Ｔ．Ｋａｗａｋａｍｉ，“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔ
ｉｎｇ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｔ
ｈｅ Ｎａｔｉｖｅ ＩｎｖｅｒｓｉｏｎＬａｙｅｒ
ｏｎ ＩｎＡｓ”，Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ５４（１９８５）２４４９、 Ｈ．Ｔ
ａｋａｙａｎａｇｉ ａｎｄ Ｔ．Ｋａｗａｋａｍｉ，
“Ｐｌａｎａｒ−Ｔｙｐｅ ＩｎＡｓ−Ｃｏｕｐｌｅｄ
Ｔｈｒｅｅ−Ｔｅｒｍｉｎａｌ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒｓ，９８，１９８５
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅ
ｖｉｃｅ Ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ
Ｄ．Ｃ．：文献４、５』、（ｉｉ） Ｓｉを用いたもの
『Ｔ．Ｎｉｓｈｉｎｏ，Ｍ．Ｍｉｙａｋｅ，Ｙ．Ｈａｒ
ａｄａ ａｎｄ Ｕ．Ｋａｗａｂｅ，“Ｔｈｒｅｅ−Ｔ
ｅｒｍｉｎａｌＳｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｄｅ
ｖｉｃｅ Ｕｓｉｎｇ ａ Ｓｉ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃｒ
ｙｓｔａｌ Ｆｉｌｍ”，ＩＥＥＥ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，６（１９８５）２
９７、 Ｔ．Ｎｉｓｈｉｎｏ，Ｅ．Ｙａｍａｄａ ａｎ
ｄ Ｕ．Ｋａｗａｂｅ，“Ｃａｒｒｉｅｒ−ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｉｏｎ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｃｒ
ｉｔｉｃａｌ ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｃｕ
ｒｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｒｏｘ
ｉｍｉｔｙ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｓｉｌｉｃｏｎ”，
ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ｂ３３（１９８６）２
０４２：文献６、７』、（ｉｉｉ） ＩｎＧａＡｓを用
いたもの『Ａ．Ｗ．Ｋｌｅｉｎｓａｓｓｅｒ，Ｔ．Ｎ．
Ｊａｃｋｓｏｎ，Ｄ．Ｍｃｌｎｔｕｒｆｆ，Ｆ．Ｒａｍ
ｍｏ，Ｇ．Ｄ．Ｐｅｔｔｉｔ ａｎｄ Ｊ．Ｍ．Ｗｏｏ
ｄａｌｌ，“Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ＩｎＧ
ａＡｓ ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ
ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ ｗｉｔｈ Ｎｂ ｅｌｅｃ
ｔｒｏｄｅｓ”，ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ ５５（１９８９）１９０９：文献８』、
（ｉｖ） ＧａＡｓを用いたもの『Ｚ．Ｉｖａｎｏｖ，
Ｔ．Ｃｌａｅｓｏｎａｎｄ Ｔ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，
“Ｔｈｒｅｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ
Ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ Ｓｅｍｉｃｏｎｄ
ｕｃｔｏｒＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ”，
Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ ２６−３
（１９８７）１６１７：文献８』がある。
【００１１】しかしながら、実用に供し得るものは、現
在まで得られていない。
在まで得られていない。
【００１２】その原因として、ｐ型ＩｎＡｓ表面反転層
を用いた素子においては、ゲート酸化膜として、超伝導
電極とオーミックコンタクトは可能であるものの、得ら
れるゲート酸化膜では、充分なゲート電圧特性が得られ
ていない点にある。
を用いた素子においては、ゲート酸化膜として、超伝導
電極とオーミックコンタクトは可能であるものの、得ら
れるゲート酸化膜では、充分なゲート電圧特性が得られ
ていない点にある。
【００１３】半導体としてＳｉを用いた素子において
は、超伝導電極との間にショットキーバリアが存在し、
かつ移動度が低いため、超伝導電極間隔Ｌを０．１μｍ
程度にまで短くする必要があった。
は、超伝導電極との間にショットキーバリアが存在し、
かつ移動度が低いため、超伝導電極間隔Ｌを０．１μｍ
程度にまで短くする必要があった。
【００１４】ＩｎＧａＡｓあるいはＧａＡｓを半導体と
して用いた素子についても、ショットキーバリアが存在
し、超伝導電流が小さく、かつゲート電圧特性も優れた
特性が得られていない。
して用いた素子についても、ショットキーバリアが存在
し、超伝導電流が小さく、かつゲート電圧特性も優れた
特性が得られていない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来の半導体結合超伝導三端子素子の問題点を解決し、
大きな超伝導電流を得るとともに、優れた超伝導電流制
御特性を実現しようとするものである。
従来の半導体結合超伝導三端子素子の問題点を解決し、
大きな超伝導電流を得るとともに、優れた超伝導電流制
御特性を実現しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の素子は、前記課
題を解決するために、ＩｎＧａＡｓ中にＩｎＡｓ層が挿
入されたＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴと、前記
ＩｎＡｓ層と一体で、かつサンドイッチ構造をなすＩｎ
ＧａＡｓの片側を除去して露出させたＩｎＡｓ面上に形
成され、該ＩｎＡｓ面とオーミックに接触する超伝導電
極を備えたことを特徴とする。つまり、電極として超伝
導体を用い、この超伝導電極とオーミックコンタクトが
可能な半導体として、高キャリア濃度、高移動度を有
し、かつトランスコンダクタンスｇｍの大きな、ＩｎＡ
ｓ層が挿入されたＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴ
（ｈｉｇｈ−ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ−ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）または逆ＨＥＭＴを用いたことを
特徴とする。
題を解決するために、ＩｎＧａＡｓ中にＩｎＡｓ層が挿
入されたＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴと、前記
ＩｎＡｓ層と一体で、かつサンドイッチ構造をなすＩｎ
ＧａＡｓの片側を除去して露出させたＩｎＡｓ面上に形
成され、該ＩｎＡｓ面とオーミックに接触する超伝導電
極を備えたことを特徴とする。つまり、電極として超伝
導体を用い、この超伝導電極とオーミックコンタクトが
可能な半導体として、高キャリア濃度、高移動度を有
し、かつトランスコンダクタンスｇｍの大きな、ＩｎＡ
ｓ層が挿入されたＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴ
（ｈｉｇｈ−ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｍｏｂｉｌｉｔｙ−ｔ
ｒａｎｓｉｓｔｏｒ）または逆ＨＥＭＴを用いたことを
特徴とする。
【００１７】すなわち、本発明の素子は、従来の半導体
結合超伝導三端子素子に比べ、半導体としてＩｎＡｓ層
を挿入したＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴを用
い、この半導体と超伝導電極とを結合させる点が異な
る。
結合超伝導三端子素子に比べ、半導体としてＩｎＡｓ層
を挿入したＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴを用
い、この半導体と超伝導電極とを結合させる点が異な
る。
【００１８】
【作用】前記構成によれば、半導体中に形成される二次
元電子ガスで超伝導電極間を結合した半導体結合超伝導
三端子において、大きな超伝導電流を得るとともに、そ
の制御性を高めることができる。
元電子ガスで超伝導電極間を結合した半導体結合超伝導
三端子において、大きな超伝導電流を得るとともに、そ
の制御性を高めることができる。
【００１９】これに対し、従来の半導体結合超伝導三端
子素子においては、キャリア濃度や移動度が高くても、
超伝導電極とオーミックコンタクトがとれていなかった
り、あるいはオーミックコンタクトがとれていても、ト
ランスコンダクタンスｇｍが低く、大きな超伝導電流特
性が得られず、この電流の制御特性も優れたものではな
かった。
子素子においては、キャリア濃度や移動度が高くても、
超伝導電極とオーミックコンタクトがとれていなかった
り、あるいはオーミックコンタクトがとれていても、ト
ランスコンダクタンスｇｍが低く、大きな超伝導電流特
性が得られず、この電流の制御特性も優れたものではな
かった。
【００２０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００２１】（実施例１）図１は、本発明の第一の実施
例を説明するためのもので、本発明の素子構造を示す断
面図である。
例を説明するためのもので、本発明の素子構造を示す断
面図である。
【００２２】図中、１はＩｎＰ基板、２はノンドープの
ＩｎＡｌＡｓである。また、３は超伝導ソース電極、４
は超伝導ドレイン電極であり、構成材料としては、例え
ばＮｂ、Ｐｂあるいは酸化物超伝導体などが用いられ
る。５、７はノンドープのＩｎＧａＡｓであって、この
ＩｎＧａＡｓ層にはノンドープのＩｎＡｓ層６が挿入さ
れており、このＩｎＡｓ層６に二次元電子ガスチャネル
が形成される。この二次元電子ガスチャネルへはノンド
ープＩｎＡｌＡｓスペーサ層８を介してｎ型ＩｎＡｌＡ
ｓキャリア供給層９より電子が供給される。また、１０
はノンドープＩｎＡｌＡｓ層、１１は金属ゲート電極
（第三電極）であり、これらノンドープＩｎＡｌＡｓ層
１０と金属ゲート電極１１とによってＭＩＳ型ゲートを
構成する。
ＩｎＡｌＡｓである。また、３は超伝導ソース電極、４
は超伝導ドレイン電極であり、構成材料としては、例え
ばＮｂ、Ｐｂあるいは酸化物超伝導体などが用いられ
る。５、７はノンドープのＩｎＧａＡｓであって、この
ＩｎＧａＡｓ層にはノンドープのＩｎＡｓ層６が挿入さ
れており、このＩｎＡｓ層６に二次元電子ガスチャネル
が形成される。この二次元電子ガスチャネルへはノンド
ープＩｎＡｌＡｓスペーサ層８を介してｎ型ＩｎＡｌＡ
ｓキャリア供給層９より電子が供給される。また、１０
はノンドープＩｎＡｌＡｓ層、１１は金属ゲート電極
（第三電極）であり、これらノンドープＩｎＡｌＡｓ層
１０と金属ゲート電極１１とによってＭＩＳ型ゲートを
構成する。
【００２３】ソース、ドレインとなる超伝導電極３、４
が、ＩｎＡｓ層６にコンタクトしていれば、ノンドープ
ＩｎＡｌＡｓ層２あるいはＩｎＰ基板１まで達した構造
であってもかまわない。
が、ＩｎＡｓ層６にコンタクトしていれば、ノンドープ
ＩｎＡｌＡｓ層２あるいはＩｎＰ基板１まで達した構造
であってもかまわない。
【００２４】図２は、この構造におけるエネルギーバン
ド図（伝導帯）であり、ＩｎＡｓ層６が最も低く、この
厚み数１０オングストロームの部分にｎ型ＩｎＡｌＡｓ
キャリア供給層９より電子が集まり、二次元電子ガスが
形成される。超伝導電極３、４は、ＩｎＡｓ層６との間
にオーミックコンタクトが可能で、超伝導電極３、４よ
りバリアを介することなくクーパー対が供給され、Ｉｎ
Ａｓ層６を通じソース、ドレイン間に超伝導電流が流れ
る。
ド図（伝導帯）であり、ＩｎＡｓ層６が最も低く、この
厚み数１０オングストロームの部分にｎ型ＩｎＡｌＡｓ
キャリア供給層９より電子が集まり、二次元電子ガスが
形成される。超伝導電極３、４は、ＩｎＡｓ層６との間
にオーミックコンタクトが可能で、超伝導電極３、４よ
りバリアを介することなくクーパー対が供給され、Ｉｎ
Ａｓ層６を通じソース、ドレイン間に超伝導電流が流れ
る。
【００２５】ここで、ゲート電極（第三電極）１１（図
１）に電界をかけることにより、このＩｎＡｓ層６のバ
ンド井戸の深さ（図２）を制御し、二次元電子ガスのキ
ャリア濃度を変化させ、超伝導電流Ｉｃに変化をもたら
す。
１）に電界をかけることにより、このＩｎＡｓ層６のバ
ンド井戸の深さ（図２）を制御し、二次元電子ガスのキ
ャリア濃度を変化させ、超伝導電流Ｉｃに変化をもたら
す。
【００２６】図１の構造において、超伝導電極３、４を
常伝導電極で置き換えたものが従来ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＡｌＡｓ系ＨＥＭＴと呼ばれるものであるが、これにＩ
ｎＡｓ層を挿入することにより、移動度μが３０％改善
され、１２８００ｃｍ2 ／Ｖｓ（３００Ｋ）、トランス
コンダクタンスｇｍが３０−４０％改善され、ゲート長
が０．７μｍで、ゲート幅が１０μｍの時に、トランス
コンダクタンスｇｍ＝９００ｍＳ／ｍｍとなることが報
告されている『赤崎達志、荒井邦博、榎木孝知、石井康
信、“ＩｎＡｓ薄膜の挿入によるＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧ
ａＡｓ系ＨＥＭＴの高速化”電子情報通信学会技術研究
報告 ＥＤ９１−１１８（１９９１）１３：文献１
０』。
常伝導電極で置き換えたものが従来ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＡｌＡｓ系ＨＥＭＴと呼ばれるものであるが、これにＩ
ｎＡｓ層を挿入することにより、移動度μが３０％改善
され、１２８００ｃｍ2 ／Ｖｓ（３００Ｋ）、トランス
コンダクタンスｇｍが３０−４０％改善され、ゲート長
が０．７μｍで、ゲート幅が１０μｍの時に、トランス
コンダクタンスｇｍ＝９００ｍＳ／ｍｍとなることが報
告されている『赤崎達志、荒井邦博、榎木孝知、石井康
信、“ＩｎＡｓ薄膜の挿入によるＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧ
ａＡｓ系ＨＥＭＴの高速化”電子情報通信学会技術研究
報告 ＥＤ９１−１１８（１９９１）１３：文献１
０』。
【００２７】本発明においては、超伝導電極をＩｎＡｓ
層と結合することにより、オーミックコンタクトが可能
なことと、高いｇｍが得られる特徴を生かした半導体結
合超伝導素子が実現され、この素子では大きな超伝導電
流と感度の優れたゲート特性が可能となる。本発明の素
子におけるように大きな超伝導電流が得られることは、
熱雑音に対する安定性や、次段の駆動（ファンアウト）
能力を得るために重要である。
層と結合することにより、オーミックコンタクトが可能
なことと、高いｇｍが得られる特徴を生かした半導体結
合超伝導素子が実現され、この素子では大きな超伝導電
流と感度の優れたゲート特性が可能となる。本発明の素
子におけるように大きな超伝導電流が得られることは、
熱雑音に対する安定性や、次段の駆動（ファンアウト）
能力を得るために重要である。
【００２８】ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ系ＨＥＭＴの
低温におけるキャリア濃度、移動度については、Ｔ＝１
５ＫにおいてＮｓ＝１．２×１０12ｃｍ-3、μ＝８２０
００ｃｍ2 ／Ｖｓという値が報告されている『Ｍ．Ａ．
Ｔｉｓｃｈｌｅｒ ａｎｄＢ．Ｄ．Ｐａｒｋｅｒ，“Ｅ
ｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍ
ｅｎｔｅｒｓ ｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｒａ
ｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎ
Ａｓ ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ ｇａｓｅｓ ｇｒｏｗｎ ｂｙ ｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒ ｂｅａｍ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ５８（１９９１）１６１４：文献１
１』。
低温におけるキャリア濃度、移動度については、Ｔ＝１
５ＫにおいてＮｓ＝１．２×１０12ｃｍ-3、μ＝８２０
００ｃｍ2 ／Ｖｓという値が報告されている『Ｍ．Ａ．
Ｔｉｓｃｈｌｅｒ ａｎｄＢ．Ｄ．Ｐａｒｋｅｒ，“Ｅ
ｆｆｅｃｔ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍ
ｅｎｔｅｒｓ ｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｒａ
ｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎ
Ａｓ ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ ｇａｓｅｓ ｇｒｏｗｎ ｂｙ ｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒ ｂｅａｍ”，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ
Ｌｅｔｔｅｒｓ ５８（１９９１）１６１４：文献１
１』。
【００２９】この値を用いてＴ＝４．２Ｋにおけるコヒ
ーレント長ξｎを計算すると、０．２３μｍ（有効質量
ｍ* ＝０．０４を仮定した）が得られる。ここでは、平
均自由行程が１．４６μｍであり、この値はコヒーレン
ト長より充分長いため、クリーンリミットで計算した。
また、前記文献２に記載されているように、Ｓｉの場
合、ξｎ＝０．０１３μｍであるが、この値に比べ、前
記計算のξｎ（＝０. ２３）は約１８倍長くなってい
る。
ーレント長ξｎを計算すると、０．２３μｍ（有効質量
ｍ* ＝０．０４を仮定した）が得られる。ここでは、平
均自由行程が１．４６μｍであり、この値はコヒーレン
ト長より充分長いため、クリーンリミットで計算した。
また、前記文献２に記載されているように、Ｓｉの場
合、ξｎ＝０．０１３μｍであるが、この値に比べ、前
記計算のξｎ（＝０. ２３）は約１８倍長くなってい
る。
【００３０】ここで、超伝導電極の幅をＷ＝４０μｍ、
電極間距離をＬ＝０．５μｍとすると、常伝導状態にお
ける抵抗は、Ｒｎ＝０．８Ωとなり、Ｎｂ電極を用いた
場合、ＩｃＲｎ積が約１ｍＶと仮定すると、超伝導電流
Ｉｃ＝１２５０μＡが得られる。
電極間距離をＬ＝０．５μｍとすると、常伝導状態にお
ける抵抗は、Ｒｎ＝０．８Ωとなり、Ｎｂ電極を用いた
場合、ＩｃＲｎ積が約１ｍＶと仮定すると、超伝導電流
Ｉｃ＝１２５０μＡが得られる。
【００３１】本発明は、従来得られている超伝導三端子
に比べ一桁もしくはそれ以上大きな値である。
に比べ一桁もしくはそれ以上大きな値である。
【００３２】前記文献１０に記載のＩｎＡｓ層挿入ＨＥ
ＭＴのＩ−Ｖ特性によれば、ゲート電圧Ｖｇ＝０Ｖに比
べ、Ｖｇ＝−１Ｖを印加するする場合では、原点近傍の
抵抗で約１０倍増加することが確かめられている。これ
はキャリア濃度にして約１／１０減少すると考えられ、
コヒーレント長に換算してξｎ＝０．２３μｍから０．
０７μｍへと約１／３の減少をもたらす。前記（１）式
を用いて超伝導電流の変化を計算すると、ペアポテンシ
ャルの減少分を無視しても、約１／５０減少して２５μ
Ａとなり、ＩｃのＶｇに対する感度ＳをＳ＝ｄＩｃ／ｄ
Ｖｇで定義すると、Ｓ＝１０-3Ａ／Ｖ以上となる。ここ
で、ペアポテンシャルの減少を考慮すれば、感度はさら
に大きくなる。
ＭＴのＩ−Ｖ特性によれば、ゲート電圧Ｖｇ＝０Ｖに比
べ、Ｖｇ＝−１Ｖを印加するする場合では、原点近傍の
抵抗で約１０倍増加することが確かめられている。これ
はキャリア濃度にして約１／１０減少すると考えられ、
コヒーレント長に換算してξｎ＝０．２３μｍから０．
０７μｍへと約１／３の減少をもたらす。前記（１）式
を用いて超伝導電流の変化を計算すると、ペアポテンシ
ャルの減少分を無視しても、約１／５０減少して２５μ
Ａとなり、ＩｃのＶｇに対する感度ＳをＳ＝ｄＩｃ／ｄ
Ｖｇで定義すると、Ｓ＝１０-3Ａ／Ｖ以上となる。ここ
で、ペアポテンシャルの減少を考慮すれば、感度はさら
に大きくなる。
【００３３】従来得られている超伝導三端子において
は、ｐ型ＩｎＡｓ反転層を用いた素子の場合は、前記文
献４、５に記載されているように、Ｓ＝１０-4Ａ／Ｖで
あり、Ｓｉを用いた素子の場合は、前記文献６、７に記
載されているように、Ｓ＝１０-3Ａ／Ｖであり、ＩｎＧ
ａＡｓを用いた素子の場合は、前記文献８に記載されて
いるように、Ｓ＝１０-5Ａ／Ｖであり、ＧａＡｓを用い
た素子の場合、前記文献９に記載されているように、Ｓ
＝１. ６×１０-6Ａ／Ｖであることから、本発明により
超伝導電流のゲート電圧に対する感度を改善することが
可能である。
は、ｐ型ＩｎＡｓ反転層を用いた素子の場合は、前記文
献４、５に記載されているように、Ｓ＝１０-4Ａ／Ｖで
あり、Ｓｉを用いた素子の場合は、前記文献６、７に記
載されているように、Ｓ＝１０-3Ａ／Ｖであり、ＩｎＧ
ａＡｓを用いた素子の場合は、前記文献８に記載されて
いるように、Ｓ＝１０-5Ａ／Ｖであり、ＧａＡｓを用い
た素子の場合、前記文献９に記載されているように、Ｓ
＝１. ６×１０-6Ａ／Ｖであることから、本発明により
超伝導電流のゲート電圧に対する感度を改善することが
可能である。
【００３４】（実施例２）図３は、本発明の第二の実施
例を説明する素子構造断面図である。図中、１はＩｎＰ
基板、２はノンドープＩｎＡｌＡｓ層、３は超伝導ソー
ス電極、４は超伝導ドレイン電極である。７、９′はノ
ンドープＩｎＧａＡｓ層であって、このＩｎＧａＡｓ層
にノンドープＩｎＡｓ層８′が挿入されており、このＩ
ｎＡｓ層８′に二次元電子ガスチャネルが形成される。
この二次元電子ガスチャネルへはノンドープＩｎＡｌＡ
ｓスペーサ層６′を介してｎ型ＩｎＡｌＡｓキャリア供
給層５′より電子が供給される。また、１０はノンドー
プＩｎＡｌＡｓゲートバリア層であり、１１は金属ゲー
ト電極（第三電極）であって、これらのゲートバリア層
１０とゲート電極１１とによってＭＩＳ型ゲートを構成
する。
例を説明する素子構造断面図である。図中、１はＩｎＰ
基板、２はノンドープＩｎＡｌＡｓ層、３は超伝導ソー
ス電極、４は超伝導ドレイン電極である。７、９′はノ
ンドープＩｎＧａＡｓ層であって、このＩｎＧａＡｓ層
にノンドープＩｎＡｓ層８′が挿入されており、このＩ
ｎＡｓ層８′に二次元電子ガスチャネルが形成される。
この二次元電子ガスチャネルへはノンドープＩｎＡｌＡ
ｓスペーサ層６′を介してｎ型ＩｎＡｌＡｓキャリア供
給層５′より電子が供給される。また、１０はノンドー
プＩｎＡｌＡｓゲートバリア層であり、１１は金属ゲー
ト電極（第三電極）であって、これらのゲートバリア層
１０とゲート電極１１とによってＭＩＳ型ゲートを構成
する。
【００３５】以上の半導体の層構成は、実施例１が順Ｈ
ＥＭＴと呼ばれるのに対し、逆ＨＥＭＴ構造となってい
る。ここで、超伝導ソース電極３と超伝導ドレイン電極
４とがＩｎＡｓ層８′にコンタクトしていれば、ＩｎＡ
ｓ層８′より下のＩｎＡｌＡｓ層６′あるいはＩｎＰ基
板１まで達した構造であってもかまわない。
ＥＭＴと呼ばれるのに対し、逆ＨＥＭＴ構造となってい
る。ここで、超伝導ソース電極３と超伝導ドレイン電極
４とがＩｎＡｓ層８′にコンタクトしていれば、ＩｎＡ
ｓ層８′より下のＩｎＡｌＡｓ層６′あるいはＩｎＰ基
板１まで達した構造であってもかまわない。
【００３６】図４はこの構造におけるエネルギーバンド
図であり、ＩｎＡｓチャネル層８′が最も低く、この厚
さ数１０オングストロームの部分にＩｎＡｌＡｓキャリ
ア供給層５′より電子が集まり二次元電子ガスが形成さ
れる。
図であり、ＩｎＡｓチャネル層８′が最も低く、この厚
さ数１０オングストロームの部分にＩｎＡｌＡｓキャリ
ア供給層５′より電子が集まり二次元電子ガスが形成さ
れる。
【００３７】本実施例の素子は、前記実施例１の素子に
対して、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴ構造をＩ
ｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ逆ＨＥＭＴ構造にしたことが
異なるが、動作原理については実施例１に等しい。すな
わち、ゲート電極（第三電極）１１（図３）に電界をか
けることにより、ＩｎＡｓ層８′のバンド井戸の深さ
（図４）を制御し、二次元電子ガスのキャリア濃度を変
化させ、超伝導電流Ｉｃに変化をもたらす。この例にお
ける利点は、ＩｎＡｓ層８′の下にｎ型ＩｎＡｌＡｓキ
ャリア供給層５′があるため、超伝導電極３、４と接触
する部分のＩｎＡｓ層８′のバンドがフェルミレベルＥ
F よりも下げられ、オーミックコンタクトがさらに改善
され、その結果、さらに大きな超伝導電流を得ることが
できることにある。
対して、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴ構造をＩ
ｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ逆ＨＥＭＴ構造にしたことが
異なるが、動作原理については実施例１に等しい。すな
わち、ゲート電極（第三電極）１１（図３）に電界をか
けることにより、ＩｎＡｓ層８′のバンド井戸の深さ
（図４）を制御し、二次元電子ガスのキャリア濃度を変
化させ、超伝導電流Ｉｃに変化をもたらす。この例にお
ける利点は、ＩｎＡｓ層８′の下にｎ型ＩｎＡｌＡｓキ
ャリア供給層５′があるため、超伝導電極３、４と接触
する部分のＩｎＡｓ層８′のバンドがフェルミレベルＥ
F よりも下げられ、オーミックコンタクトがさらに改善
され、その結果、さらに大きな超伝導電流を得ることが
できることにある。
【００３８】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、ＩｎＧａＡｓ中にＩｎＡｓ層が挿入されたＩｎＧａ
Ａｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴと、前記ＩｎＡｓ層と一体
で、かつサンドイッチ構造をなすＩｎＧａＡｓの片側を
除去して露出させたＩｎＡｓ面上に形成され、該ＩｎＡ
ｓ面とオーミックに接触する超伝導電極を備えたので、
超伝導電極をＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌ
ＡｓＨＥＭＴまたは逆ＨＥＭＴと結合することにより、
超伝導電極よりバリアを介することなくクーパー対をＩ
ｎＡｓ層に供給し、ソース、ドレイン間に大きな超伝導
電流を流すとともに、超伝導電流の優れた制御特性を有
す素子が可能となり、高速で低消費電力かつ高集積化が
可能な論理素子を実現できる。
ば、ＩｎＧａＡｓ中にＩｎＡｓ層が挿入されたＩｎＧａ
Ａｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴと、前記ＩｎＡｓ層と一体
で、かつサンドイッチ構造をなすＩｎＧａＡｓの片側を
除去して露出させたＩｎＡｓ面上に形成され、該ＩｎＡ
ｓ面とオーミックに接触する超伝導電極を備えたので、
超伝導電極をＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌ
ＡｓＨＥＭＴまたは逆ＨＥＭＴと結合することにより、
超伝導電極よりバリアを介することなくクーパー対をＩ
ｎＡｓ層に供給し、ソース、ドレイン間に大きな超伝導
電流を流すとともに、超伝導電流の優れた制御特性を有
す素子が可能となり、高速で低消費電力かつ高集積化が
可能な論理素子を実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、本発明に
係る半導体結合超伝導三端子素子の断面図である。この
例ではＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨ
ＥＭＴ構造を半導体層として用いている。
係る半導体結合超伝導三端子素子の断面図である。この
例ではＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨ
ＥＭＴ構造を半導体層として用いている。
【図２】ＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ
ＨＥＭＴ構造のエネルギーバンド図である。この例では
ＩｎＡｓ層に二次元電子ガスが形成される。
ＨＥＭＴ構造のエネルギーバンド図である。この例では
ＩｎＡｓ層に二次元電子ガスが形成される。
【図３】本発明の第２の実施例を示すもので、本発明に
係る半導体結合超伝導三端子素子の断面図である。この
例ではＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ逆
ＨＥＭＴ構造を半導体として用いている。
係る半導体結合超伝導三端子素子の断面図である。この
例ではＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ逆
ＨＥＭＴ構造を半導体として用いている。
【図４】ＩｎＡｓ層挿入のＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ
逆ＨＥＭＴ構造のエネルギーバンド図である。この例で
はＩｎＡｓ層に二次元電子ガスが形成される。
逆ＨＥＭＴ構造のエネルギーバンド図である。この例で
はＩｎＡｓ層に二次元電子ガスが形成される。
１ ＩｎＰ基板 ２ ノンドープＩｎＡｌＡｓ（バッファ層） ３ 超伝導電極（ソース） ４ 超伝導電極（ドレイン） ５ ノンドープＩｎＧａＡｓ層 ５′ ｎ型ＩｎＡｌＡｓ層（キャリア供給層） ６ ＩｎＡｓ層（二次元電子ガスチャネル層） ６′ ノンドープＩｎＡｌＡｓ層（スペーサ層） ７ ノンドープＩｎＧａＡｓ層 ８ ノンドープＩｎＡｌＡｓ層（スペーサ層） ８′ ＩｎＡｓ層（二次元電子ガスチャネル） ９ ｎ型ＩｎＡｌＡｓ層（キャリア供給層） ９′ ノンドープＩｎＧａＡｓ層 １０ ノンドープＩｎＡｌＡｓ層（ゲートバリア層） １１ 金属ゲート電極（第三電極）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−122183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242082（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−90863（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−28871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−102268（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 29/778 H01L 21/338 H01L 29/812 H01L 29/22 ZAA
Claims (2)
- 【請求項１】 ＩｎＧａＡｓ中にＩｎＡｓ層が挿入され
たＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＨＥＭＴと、前記ＩｎＡ
ｓ層と一体で、かつサンドイッチ構造をなすＩｎＧａＡ
ｓの片側を除去して露出させたＩｎＡｓ面上に形成さ
れ、該ＩｎＡｓ面とオーミックに接触する超伝導電極を
備えたことを特徴とする半導体結合超伝導素子。 - 【請求項２】 ＨＥＭＴの面上に絶縁層を介して第３の
電極を設け、前記際３の電極でＩｎＡｓ層に形成された
二次元次電子ガスに電界を加えたことを特徴とする請求
項１記載の半導体結合超伝導素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04090911A JP3107325B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体結合超伝導素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04090911A JP3107325B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体結合超伝導素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168961A JPH06168961A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3107325B2 true JP3107325B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=14011597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04090911A Expired - Fee Related JP3107325B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 半導体結合超伝導素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107325B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4931141B2 (ja) * | 2007-07-17 | 2012-05-16 | 国立大学法人北海道大学 | 半導体発光素子 |
| JP5152520B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-02-27 | 国立大学法人北海道大学 | 半導体発光素子 |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP04090911A patent/JP3107325B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06168961A (ja) | 1994-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |