JP6193849B2 - 低ターンオン電圧を有するヘテロ接合のユニポーラ・ダイオード - Google Patents
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Description
A=10μm2:0.5×20、1×10、2×5、3×3.33
A=4μm2:0.5×8、0.8×5、1×4、2×2
A=2μm2:0.5×4、1×2
A=1μm2:0.5×2、0.8×1.2、1×1
Claims (21)
- サブカソード半導体層と、
実質的に一定の組成を有する低ドープで広バンドギャップのカソード半導体層と、
高ドープで狭バンドギャップのアノード半導体層とを備える低ターンオン電圧のユニポーラ・ダイオードであって、
前記サブカソード半導体層及び前記カソード半導体層の少なくとも一方は、インジウム・ガリウム砒素(InGaAs)、インジウム・アルミニウム砒素(InAlAs)及びインジウム・アルミニウム・ガリウム砒素(InAlGaAs)のうちの少なくとも一つを含み、
前記カソード層と前記アノード層の間の接合が、伝導帯における電子障壁を生成し、前記障壁が、前記ダイオードに対して低ターンオン電圧をもたらすように構成されるユニポーラ・ダイオード。 - 前記電子障壁が調整可能である請求項1に記載のダイオード。
- 前記電子障壁が、前記アノード層および前記カソード層のうち少なくとも1つに含まれる材料の少なくとも1つの組成を適切に選択することによって調整され得る請求項1に記載のダイオード。
- 前記カソード層が、真性の広バンドギャップのカソード半導体層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記カソード層が、低ドープで非真性の広バンドギャップのカソード半導体層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードが、約9μm2の表面積を有し、約0.2ボルト未満のターンオン電圧を有する請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードが、約9μm2の表面積を有し、約0.1ボルト未満のターンオン電圧を有する請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードが小さな接合容量を有する請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードの前記接合容量が約10フェムトファラッド未満である請求項6に記載のダイオード。
- 前記サブカソード層がn+のサブカソード半導体層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記アノード層が、n+の狭バンドギャップのアノード半導体層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記サブカソード層が最下層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記アノード層が最下層である請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードがエピタキシアル・スタックから製作される請求項1に記載のダイオード。
- 前記ダイオードが、
前記アノード層と、
前記カソード層と、
前記サブカソード層とを備えるエピタキシアル・スタックから製作される請求項1に記載のダイオード。 - n+のサブカソード半導体層と、
前記サブカソード層上に製作された実質的に一定の組成を有する低ドープで広バンドギャップのカソード半導体層と、
前記カソード層上に製作されたn+の狭バンドギャップのアノード半導体層とを備える低ターンオン電圧のユニポーラ・ダイオードであって、
前記サブカソード半導体層及び前記カソード半導体層の少なくとも一方は、インジウム・ガリウム砒素(InGaAs)、インジウム・アルミニウム砒素(InAlAs)及びインジウム・アルミニウム・ガリウム砒素(InAlGaAs)のうちの少なくとも一つを含み、
前記カソード層と前記アノード層の間の接合が、伝導帯における障壁を生成し、前記障壁が、前記ダイオードに対して低ターンオン電圧をもたらすように構成されるユニポーラ・ダイオード。 - 前記電子障壁が調整可能である請求項16に記載のダイオード。
- 前記電子障壁が、前記アノード層および前記カソード層のうち少なくとも1つに含まれる材料の少なくとも1つの組成を適切に選択することによって調整され得る請求項16に記載のダイオード。
- 前記材料が、ガリウムおよびアルミニウムのうち少なくとも1つを含む請求項16に記載のダイオード。
- 基板上にサブカソード半導体層を生成するステップと、
前記サブカソード層上に実質的に一定の組成を有する低ドープで広バンドギャップのカソード半導体層を生成するステップと、
前記カソード層上に高ドープで狭バンドギャップのアノード半導体層を生成するステップと、
前記アノード層の一部分を除去して前記カソード層を露出させるステップと、
前記カソード層の第2の部分を除去して前記サブカソード層を露出させるステップと、
前記サブカソード層上に金属カソード接触を配置するステップと、
誘電体層を堆積するステップと、
前記誘電体層の一部分を除去するステップと、
前記アノード層上に金属アノード接触を配置するステップと、
前記カソード接触上に第1の金属相互接続を形成するステップと、
前記アノード接触上に第2の金属相互接続を形成するステップとを含む、低ターンオン電圧のユニポーラ・ダイオードを製作する方法であって、
前記サブカソード半導体層及び前記カソード半導体層の少なくとも一方は、インジウム・ガリウム砒素(InGaAs)、インジウム・アルミニウム砒素(InAlAs)及びインジウム・アルミニウム・ガリウム砒素(InAlGaAs)のうちの少なくとも一つを含み、
前記カソード層と前記アノード層の間の接合が、伝導帯における電子障壁を生成し、前記障壁が、前記ダイオードに対して低ターンオン電圧をもたらすように構成される方法。 - 前記サブカソード層を生成する前記ステップと、前記カソード層を生成する前記ステップと、前記アノード層を生成する前記ステップとのうち少なくとも1つが、エピタキシアルに実行される請求項20に記載の方法。
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