JPH0240958A - 量子効果半導体装置 - Google Patents
量子効果半導体装置Info
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- JPH0240958A JPH0240958A JP19054488A JP19054488A JPH0240958A JP H0240958 A JPH0240958 A JP H0240958A JP 19054488 A JP19054488 A JP 19054488A JP 19054488 A JP19054488 A JP 19054488A JP H0240958 A JPH0240958 A JP H0240958A
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Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
ホット・エレクトロン・トランジスタや共鳴トンネリン
グ・ホット・エレクトロン・トランジスタなどの量子効
果半導体装置の改良に関し、簡単に実施でき、且つ、他
の特性に悪影響を及ぼさない手段を採って、量子効果半
導体装置の電流利得を向上することを目的とし、 エミッタ・バリヤ層とエミッタ層との界面に伝導帯の底
及びフェルミ・レベル間のエネルギ差を小さくする為の
低不純物濃度層を介在させてなる〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホット・エレクトロン・トランジスタ（ｈｏ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：Ｈ
ＥＴ）や共鳴トンネリング・ホット・エレクトロン・ト
ランジスタ（ｒｅｓｏｎａｎｔｔｕｎｎｅｌｉｎｇ
ｈｏｔ ｅｌｅｃｔｒ。
グ・ホット・エレクトロン・トランジスタなどの量子効
果半導体装置の改良に関し、簡単に実施でき、且つ、他
の特性に悪影響を及ぼさない手段を採って、量子効果半
導体装置の電流利得を向上することを目的とし、 エミッタ・バリヤ層とエミッタ層との界面に伝導帯の底
及びフェルミ・レベル間のエネルギ差を小さくする為の
低不純物濃度層を介在させてなる〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホット・エレクトロン・トランジスタ（ｈｏ
ｔ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：Ｈ
ＥＴ）や共鳴トンネリング・ホット・エレクトロン・ト
ランジスタ（ｒｅｓｏｎａｎｔｔｕｎｎｅｌｉｎｇ
ｈｏｔ ｅｌｅｃｔｒ。
ｎ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＲＨＥＴ）などの量子効
果半導体装置の改良に関する。
果半導体装置の改良に関する。
この種の半導体装置は、化合物半導体を用いて構成され
、電子がベース層中を通過する時間が極めて短いので高
速動作が可能であり、将来を期待されている。
、電子がベース層中を通過する時間が極めて短いので高
速動作が可能であり、将来を期待されている。
現在、そのような半導体装置では、ＧａＡｓ／ＡｌＧａ
Ａｓを材料とするものが主流になっているが、Ｉ ｎＧ
ａＡｓ／ＩｎＡ６Ａｓを材料とするヘテロ接合を用いた
ものは、Ｉ ｎＧａＡｓに於ける電子の移動度がＧａＡ
ｓに於けるそれと比較して大きいこと、また、ＩｎＧａ
Ａｓに於ける伝導帯のｒ谷とＬ谷とのエネルギ差が大き
い為、谷間散乱を受は難く、従って、電流利得は大きく
なる旨の利点がある。
Ａｓを材料とするものが主流になっているが、Ｉ ｎＧ
ａＡｓ／ＩｎＡ６Ａｓを材料とするヘテロ接合を用いた
ものは、Ｉ ｎＧａＡｓに於ける電子の移動度がＧａＡ
ｓに於けるそれと比較して大きいこと、また、ＩｎＧａ
Ａｓに於ける伝導帯のｒ谷とＬ谷とのエネルギ差が大き
い為、谷間散乱を受は難く、従って、電流利得は大きく
なる旨の利点がある。
然し゛ながら、何れの半導体装置に於いても、ベース層
を走行中の電子がフォノン散乱、プラズモン散乱、イン
ター・バレー散乱などを受けてエネルギを失うものがあ
り、従って、その分だけコレクタに到達する電子は減少
し、電流利得は小さくなる。
を走行中の電子がフォノン散乱、プラズモン散乱、イン
ター・バレー散乱などを受けてエネルギを失うものがあ
り、従って、その分だけコレクタに到達する電子は減少
し、電流利得は小さくなる。
第６図はｌ ｎＧａＡｓ／Ｉ ｎＡ＃Ａｓ系ＨＥＴの要
部切断側面図を表している。
部切断側面図を表している。
図に於いて、１はＩｎＰ基板、２はｎ＋型ＩｎＧａＡｓ
コレクタ層、３はｉ型Ｉｎ （Ａ６Ｇａ）Ａｓコレクタ
・バリヤ層、４はｎ型１ｎＧａＡｓベ一ス層、５はｉ型
ｒｎＡβＡｓエミッタ・バリヤ層、６はｎ型１ｎＧａＡ
ｓ工ミツタ層、７はエミッタ電極、８はベース電極、９
はコレクタ電極をそれぞれ示している。尚、各電極の材
料としては、例えばＣｒ ／ Ａ ｕを用いることがで
きる。
コレクタ層、３はｉ型Ｉｎ （Ａ６Ｇａ）Ａｓコレクタ
・バリヤ層、４はｎ型１ｎＧａＡｓベ一ス層、５はｉ型
ｒｎＡβＡｓエミッタ・バリヤ層、６はｎ型１ｎＧａＡ
ｓ工ミツタ層、７はエミッタ電極、８はベース電極、９
はコレクタ電極をそれぞれ示している。尚、各電極の材
料としては、例えばＣｒ ／ Ａ ｕを用いることがで
きる。
このＨＥＴに関する主要なデータを例示すると次の通り
である。
である。
（１） コレクタ層２について
厚さ：３０００ （人〕
不純物濃度７５ Ｘ １０１” （ｃｍ−’）（２）
コレクタ・バリヤ層３について厚さ：２０００Ｃ人〕 （３）ベース層４について 厚さ：５００ （人〕 不純物濃度： Ｉ Ｘ １０Ｉ８（ａｍ−’）（４）
エミッタ・バリヤ層５について厚さ：１００ 〔人〕 （５） エミッタ層６について 厚さ：３０００ （人〕 不純物濃度： ｌ Ｘ Ｉ Ｑ１０（ｃｍ−’）（６）
エミッタ電極７など 厚さ：２００（人）／３０００（人〕 このＨＥＴに於いて、電流利得を向上する為、ベース層
４を薄くすることが行われている。
コレクタ・バリヤ層３について厚さ：２０００Ｃ人〕 （３）ベース層４について 厚さ：５００ （人〕 不純物濃度： Ｉ Ｘ １０Ｉ８（ａｍ−’）（４）
エミッタ・バリヤ層５について厚さ：１００ 〔人〕 （５） エミッタ層６について 厚さ：３０００ （人〕 不純物濃度： ｌ Ｘ Ｉ Ｑ１０（ｃｍ−’）（６）
エミッタ電極７など 厚さ：２００（人）／３０００（人〕 このＨＥＴに於いて、電流利得を向上する為、ベース層
４を薄くすることが行われている。
前記したように、ベース層４を薄くすることでＨＥＴの
電流利得を例えば１０程度に向上させようとすると、厚
さは２５０ 〔人〕程度にする必要がある。
電流利得を例えば１０程度に向上させようとすると、厚
さは２５０ 〔人〕程度にする必要がある。
然しなから、そのようにするとベース抵抗が上昇し、高
周波特性が劣化する。また、ベース抵抗を低下させる為
に不純物量を大にすると、コレクタ・ベース間耐圧が低
下したり、不純物散乱やプラズモン散乱の増大に依って
電流利得が減少する旨の問題がある。
周波特性が劣化する。また、ベース抵抗を低下させる為
に不純物量を大にすると、コレクタ・ベース間耐圧が低
下したり、不純物散乱やプラズモン散乱の増大に依って
電流利得が減少する旨の問題がある。
本発明は、簡単に実施でき、且つ、他の特性に悪影響を
及ぼさない手段を採って、量子効果半導体装置の電流利
得を向上しようとする。
及ぼさない手段を採って、量子効果半導体装置の電流利
得を向上しようとする。
本発明者は量子効果半導体装置に於ける電流利得の向上
を阻害する一因としてエミッタ層からベース層へ注入さ
れる電子の分布に着目した。
を阻害する一因としてエミッタ層からベース層へ注入さ
れる電子の分布に着目した。
第７図は第６図に見られるＨＥＴに関するエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラムを表し、第６図に於いて用いた記号
と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものと
する。
ンド・ダイヤグラムを表し、第６図に於いて用いた記号
と同記号は同部分を示すか或いは同じ意味を持つものと
する。
図に於いて、Ｅ、はフェルミ・レベル、Ｅ、は伝導帯の
底、Ｅｃ （ｒ）はｒ谷に於ける伝導帯の底、ＥＣ（
Ｌ）はＬ谷に於ける伝導帯の底、ｅｌはエミッタ層６か
らベース層４に注入される電子、ｅ２はベース層４から
コレクタ層２に注入される電子、ｅｔＡはコレクタ・バ
リヤ層３に衝突して反射される電子、ＩＯは電子蓄積層
をそれぞれ示している。尚、ここで伝導帯の底Ｅｅはｒ
谷に於けるそれであり、図示されているＥｃ （ｒ）
と同じである。
底、Ｅｃ （ｒ）はｒ谷に於ける伝導帯の底、ＥＣ（
Ｌ）はＬ谷に於ける伝導帯の底、ｅｌはエミッタ層６か
らベース層４に注入される電子、ｅ２はベース層４から
コレクタ層２に注入される電子、ｅｔＡはコレクタ・バ
リヤ層３に衝突して反射される電子、ＩＯは電子蓄積層
をそれぞれ示している。尚、ここで伝導帯の底Ｅｅはｒ
谷に於けるそれであり、図示されているＥｃ （ｒ）
と同じである。
図から明らかなように、このようなＨＥＴに於いては、
動作状態に於いて、エミッタ層６とエミッタ・バリヤ層
５との界面に電子蓄積層１０が生成され、その部分の伝
導帯の底ＥＣには曲がりを生ずる。そして、エミッタ層
６からベース層４に注入された電子ｅＩは蓄積層１０に
於ける伝導帯の底からフェルミ・レベルＥ、に達するエ
ネルギ分布をもつようになる。
動作状態に於いて、エミッタ層６とエミッタ・バリヤ層
５との界面に電子蓄積層１０が生成され、その部分の伝
導帯の底ＥＣには曲がりを生ずる。そして、エミッタ層
６からベース層４に注入された電子ｅＩは蓄積層１０に
於ける伝導帯の底からフェルミ・レベルＥ、に達するエ
ネルギ分布をもつようになる。
このような分布をもった電子はベース層４を走行中に散
乱を受け、エネルギ分布は更に拡がってしまい、図に於
いては、それを記号ｅ２で指示しである。電子のエネル
ギが上昇してＬ谷に達すると、インターバレー散乱を起
こし、電子のエネルギは急激に低減され、コレクタ層２
に達することができないものの割合が大きくなり、また
、電子エネルギの分布のうち、記号ｅｔＡで指示した部
分は、コレクタ・バリヤ層３で反射され、前記と同様、
コレクタ層２に達することができない状態となる。
乱を受け、エネルギ分布は更に拡がってしまい、図に於
いては、それを記号ｅ２で指示しである。電子のエネル
ギが上昇してＬ谷に達すると、インターバレー散乱を起
こし、電子のエネルギは急激に低減され、コレクタ層２
に達することができないものの割合が大きくなり、また
、電子エネルギの分布のうち、記号ｅｔＡで指示した部
分は、コレクタ・バリヤ層３で反射され、前記と同様、
コレクタ層２に達することができない状態となる。
そこで、エミッタ層６からベース層４に注入された電子
のエネルギ分布が少ない程、電子のコレクタ層２への到
達率、即ち、電流利得は大きくなることが判る。また、
そのようにするには、エミッタ・バリヤ層５のエミッタ
側に於いて、そこでの伝導帯の底Ｅｃとフェルミ・レベ
ルＥＦとのエネルギ差をできるだけ小さくすれば良いこ
とが理解されよう。
のエネルギ分布が少ない程、電子のコレクタ層２への到
達率、即ち、電流利得は大きくなることが判る。また、
そのようにするには、エミッタ・バリヤ層５のエミッタ
側に於いて、そこでの伝導帯の底Ｅｃとフェルミ・レベ
ルＥＦとのエネルギ差をできるだけ小さくすれば良いこ
とが理解されよう。
前記したところから、本発明に依る量子効果半導体装置
に於いては、エミッタ・バリヤ層（例えばエミッタ・バ
リヤ層５）とエミッタ層（例えばエミッタ層６）との界
面に伝導帯の底（例えば伝導帯の底Ｅｃ）及びフェルミ
・レベル（例えばフェルミ・レベルＥＦ）間のエネルギ
差を小さ（する為の低不純物濃度層（例えばスペーサ層
１２）を介在させてなるよう構成する。
に於いては、エミッタ・バリヤ層（例えばエミッタ・バ
リヤ層５）とエミッタ層（例えばエミッタ層６）との界
面に伝導帯の底（例えば伝導帯の底Ｅｃ）及びフェルミ
・レベル（例えばフェルミ・レベルＥＦ）間のエネルギ
差を小さ（する為の低不純物濃度層（例えばスペーサ層
１２）を介在させてなるよう構成する。
このような量子効果半導体装置を具体化することは真に
簡単であって、エミッタ・バリヤ層に於けるエミッタ側
の不純物濃度を通常のｌＸｌ０Ｉ”（ａｌｌ−’）から
Ｉ Ｘ １０Ｉ７（ｃｍ−’）程度に低下させるか、厚
さ例えば２００ 〔人〕程度のノン・ドープ・スペーサ
層を介在させるかして、伝導帯の底Ｅｃからフェルミ・
レベルＥ、までのエネルギ差を低減する。例えば、エミ
ッタ・バリヤ層に於けるエミッタ側の不純物濃度がｌ
Ｘ Ｉ ＱＩｅ（ｃｍ−’）である場合、エミッタ層か
らベース層へ注入された電子の分布は約８７（ｍｅＶ）
であるが、ｌ×ｌ Ｑ１０（ｃｍ−’）では２５（ｍｅ
Ｖ）に、そして、ノン・ドープ・スペーサ層を介在させ
た場合では７３０（ｍｅＶ）程度になる。
簡単であって、エミッタ・バリヤ層に於けるエミッタ側
の不純物濃度を通常のｌＸｌ０Ｉ”（ａｌｌ−’）から
Ｉ Ｘ １０Ｉ７（ｃｍ−’）程度に低下させるか、厚
さ例えば２００ 〔人〕程度のノン・ドープ・スペーサ
層を介在させるかして、伝導帯の底Ｅｃからフェルミ・
レベルＥ、までのエネルギ差を低減する。例えば、エミ
ッタ・バリヤ層に於けるエミッタ側の不純物濃度がｌ
Ｘ Ｉ ＱＩｅ（ｃｍ−’）である場合、エミッタ層か
らベース層へ注入された電子の分布は約８７（ｍｅＶ）
であるが、ｌ×ｌ Ｑ１０（ｃｍ−’）では２５（ｍｅ
Ｖ）に、そして、ノン・ドープ・スペーサ層を介在させ
た場合では７３０（ｍｅＶ）程度になる。
前記手段を採ることに依り、ベース層の厚さが例えば５
００〔人〕程度である場合、電流利得は従来が６〜７で
あったものを１０程度まで向上することができる。
００〔人〕程度である場合、電流利得は従来が６〜７で
あったものを１０程度まで向上することができる。
第１図乃至第３図は本発明一実施例を製造する場合につ
いて説明する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切
断側面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。尚、各図に於いて、第６図及び第７図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
いて説明する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切
断側面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。尚、各図に於いて、第６図及び第７図に於いて用い
た記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
第１図参照
（１）分子線エピタキシャル成長（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法を適用する
ことに依り、ＩｎＰ基板１上にコレクタ層２、コレクタ
・バリヤ層３、ベース層４、エミッタ・バリヤ層５、ス
ペーサ層１２、エミッタ層６を成長させる。
ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ）法を適用する
ことに依り、ＩｎＰ基板１上にコレクタ層２、コレクタ
・バリヤ層３、ベース層４、エミッタ・バリヤ層５、ス
ペーサ層１２、エミッタ層６を成長させる。
ここで、各半導体層について主要データを例示すると次
の通りである。
の通りである。
Ｔａ） コレクタ層２について
材料：ｎ＋型１ｎＧａＡｓ
厚さ：３０００ ［人］
不、鈍物濃度：ｌＸ１０１８（ロー３〕（ｂｌ コレ
クタ・バリヤ層３について材料＝ｉ型Ｉｎ （Ａｊ！Ｇ
ａ）Ａｓ 厚さ：２０００ （人〕 （Ｃ） ベース層４について 材料：ｎ型Ｉ ｎＧａＡｓ 厚さ：５００［人〕 不純物濃度： ｌ Ｘ Ｉ Ｑ” （ｃｍ−’）＋ｄ
） エミッタ・バリヤ層５について材料：ｉ型１ｎＡ
ＩＡｓ 厚さ：６０ 〔人〕 （ｅｌ スペーサ層１２について 材料＝ｉ型！ｎＧａＡｓ 厚さ：２００（人〕 （ｆ） エミッタ層６について 材料：ｎ型１ ｎＧａＡｓ 厚さ：３０００ （人〕 不純物濃度： Ｉ Ｘ １０１” （ｃｍ−’）尚、エ
ミッタ・バリヤ層５の厚さは６０（人〕であって、第６
図及び第７図について説明した従来例に於けるそれと比
較すると薄くなっているが、これは、スペーサ層１２を
介在させたことに依る。即ち、スペーサ層１２を挿入し
た場合、エミッタ層６に於ける電子の濃度（電子の数）
が減少し、その為、エミッタ層６からベース層４に注入
される電子の数（エミッタ電流密度）が少なくなってエ
ミッタ並びにコレクタの空乏層容量を充電する時間が長
くなり、量子効果半導体装置の動作速度が低下する。従
って、スペーサ層１２を用いた場合には、エミッタ・バ
リヤ層５を薄クシて電子のトンネリング確率を増加させ
、エミッタ電流密度の減少を補償する。
クタ・バリヤ層３について材料＝ｉ型Ｉｎ （Ａｊ！Ｇ
ａ）Ａｓ 厚さ：２０００ （人〕 （Ｃ） ベース層４について 材料：ｎ型Ｉ ｎＧａＡｓ 厚さ：５００［人〕 不純物濃度： ｌ Ｘ Ｉ Ｑ” （ｃｍ−’）＋ｄ
） エミッタ・バリヤ層５について材料：ｉ型１ｎＡ
ＩＡｓ 厚さ：６０ 〔人〕 （ｅｌ スペーサ層１２について 材料＝ｉ型！ｎＧａＡｓ 厚さ：２００（人〕 （ｆ） エミッタ層６について 材料：ｎ型１ ｎＧａＡｓ 厚さ：３０００ （人〕 不純物濃度： Ｉ Ｘ １０１” （ｃｍ−’）尚、エ
ミッタ・バリヤ層５の厚さは６０（人〕であって、第６
図及び第７図について説明した従来例に於けるそれと比
較すると薄くなっているが、これは、スペーサ層１２を
介在させたことに依る。即ち、スペーサ層１２を挿入し
た場合、エミッタ層６に於ける電子の濃度（電子の数）
が減少し、その為、エミッタ層６からベース層４に注入
される電子の数（エミッタ電流密度）が少なくなってエ
ミッタ並びにコレクタの空乏層容量を充電する時間が長
くなり、量子効果半導体装置の動作速度が低下する。従
って、スペーサ層１２を用いた場合には、エミッタ・バ
リヤ層５を薄クシて電子のトンネリング確率を増加させ
、エミッタ電流密度の減少を補償する。
第２図参照
（２） フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト
・プロセス及びフッ酸系エツチング液をエッチャントと
するウェット・エツチング法を適用することに依り、階
段状のメサ・エツチングを行いエミッタ電極形成予定部
分、ベース電極形成予定部分、コレクタ電極形成予定部
分をそれぞれ設定する。
・プロセス及びフッ酸系エツチング液をエッチャントと
するウェット・エツチング法を適用することに依り、階
段状のメサ・エツチングを行いエミッタ電極形成予定部
分、ベース電極形成予定部分、コレクタ電極形成予定部
分をそれぞれ設定する。
第３図参照
（３）蒸着法を適用することに依り、Ｃｒ ／ Ａ ｕ
膜を厚さ例えば２００〔人）／３０００（人〕に形成し
、通常のフォト・リソグラフィ技術を適用することに依
り、該Ｃｒ ／ Ａ ｕ膜のパターニングを行ってエミ
ッタ電極７、ベース電極８、コレクタ電極９を形成して
完成する。
膜を厚さ例えば２００〔人）／３０００（人〕に形成し
、通常のフォト・リソグラフィ技術を適用することに依
り、該Ｃｒ ／ Ａ ｕ膜のパターニングを行ってエミ
ッタ電極７、ベース電極８、コレクタ電極９を形成して
完成する。
第４図は第１図乃至第３図について説明した製造工程を
採って完成された本発明一実施例に関するエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラムを表し、第１図乃至第３図及び第７
図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは
同じ意味を持つものとする。
採って完成された本発明一実施例に関するエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラムを表し、第１図乃至第３図及び第７
図に於いて用いた記号と同記号は同部分を示すか或いは
同じ意味を持つものとする。
図から明らかなように、本実施例に於いては、エミッタ
層６とエミッタ・バリヤ層５との間にノン・ドープのス
ペーサ層１２を介在させであるので、そこでの伝導帯の
底Ｅｃとフェルミ・レベルＥＦとの間のエネルギ差は小
さくなり、従って、エネルギ層６からベース層４に注入
される電子ｅ１の工′ネルギ分布も小さくなり、コレク
タ層２に到達する電子の割合は大きくなる。
層６とエミッタ・バリヤ層５との間にノン・ドープのス
ペーサ層１２を介在させであるので、そこでの伝導帯の
底Ｅｃとフェルミ・レベルＥＦとの間のエネルギ差は小
さくなり、従って、エネルギ層６からベース層４に注入
される電子ｅ１の工′ネルギ分布も小さくなり、コレク
タ層２に到達する電子の割合は大きくなる。
このようなエネルギ差は前記したように不純物濃度に比
例するので、スペーサ層１２を介在させると実効的に不
純物濃度が低下してエネルギ差は小さくなる。従って、
前記実施例のようにスペーサ層１２を挿入するだけでな
く、エミッタ・バリヤ層５に於けるエミッタ側の不純物
濃度を低下させても良いことは勿論である。
例するので、スペーサ層１２を介在させると実効的に不
純物濃度が低下してエネルギ差は小さくなる。従って、
前記実施例のようにスペーサ層１２を挿入するだけでな
く、エミッタ・バリヤ層５に於けるエミッタ側の不純物
濃度を低下させても良いことは勿論である。
第５図は第１図乃至第４図について説明した本発明一実
施例の特性を第６図及び第７図について説明した従来技
術に依るものと比較して説明する為の線図であり、横軸
にはエミッタ・ベース間電圧ＶＩＥを、また、縦軸には
電流増幅率ｈＦ！をそれぞれ採っである。
施例の特性を第６図及び第７図について説明した従来技
術に依るものと比較して説明する為の線図であり、横軸
にはエミッタ・ベース間電圧ＶＩＥを、また、縦軸には
電流増幅率ｈＦ！をそれぞれ採っである。
図に於いては、実線が本発明一実施例の特性線を、そし
て、破線が従来例の特性線をそれぞれ示し、エミッタ・
ベース間電圧Ｖ０が０．２７乃至０．５５の間では、本
発明に依るものが略全域に亙って高い電流増幅率ｈＦｔ
を維持できるが、従来例ではその範囲が大変に狭いこと
が認識される。
て、破線が従来例の特性線をそれぞれ示し、エミッタ・
ベース間電圧Ｖ０が０．２７乃至０．５５の間では、本
発明に依るものが略全域に亙って高い電流増幅率ｈＦｔ
を維持できるが、従来例ではその範囲が大変に狭いこと
が認識される。
本発明に依る量子効果半導体装置に於いては、エミッタ
・バリヤ層とエミッタ層との界面に伝導帯の底及びフェ
ルミ・レベル間のエネルギ差を小さくする為の低不純物
濃度層を介在させである。
・バリヤ層とエミッタ層との界面に伝導帯の底及びフェ
ルミ・レベル間のエネルギ差を小さくする為の低不純物
濃度層を介在させである。
前記構成を採ることに依り、ベース層の厚さが例えば５
００〔人〕程度である場合、電流利得は従来が６〜７で
あったものを１０程度まで向上することができる。
００〔人〕程度である場合、電流利得は従来が６〜７で
あったものを１０程度まで向上することができる。
第１図乃至第３図は本発明一実施例を製造する場合につ
いて説明する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切
断側面図、第４図は第１図乃至第３図について説明した
工程を経て得られた実施例に関するエネルギ・バンド・
ダイヤグラム、第５図は第１図乃至第４図について説明
した実施例の特性を説明する為の線図、第６図は従来例
を説明する為の半導体装置の要部切断側面図、第７図は
第６図に見られる従来例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムをそれぞれ示している。 図に於いて、１はＩｎＰ基板、２はｎ＋型ＩｎＧａＡｓ
コレクタ層、３はｉ型Ｉｎ （Ａｊ！Ｇａ）Ａｓコレク
タ・バリヤ層、４はｎ型１ｎＧａＡｓベ一ス層、５はｉ
型１ｎＡｊ？Ａｓエミッタ・バリヤ層、６はｎ型１ｎＧ
ａＡｓ工ミツタ層、７はエミッタ電極、８はヘース電極
、９はコレクタ電極、１０は電子蓄積層、１２はスペー
サ層をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司
いて説明する為の工程要所に於ける半導体装置の要部切
断側面図、第４図は第１図乃至第３図について説明した
工程を経て得られた実施例に関するエネルギ・バンド・
ダイヤグラム、第５図は第１図乃至第４図について説明
した実施例の特性を説明する為の線図、第６図は従来例
を説明する為の半導体装置の要部切断側面図、第７図は
第６図に見られる従来例に関するエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムをそれぞれ示している。 図に於いて、１はＩｎＰ基板、２はｎ＋型ＩｎＧａＡｓ
コレクタ層、３はｉ型Ｉｎ （Ａｊ！Ｇａ）Ａｓコレク
タ・バリヤ層、４はｎ型１ｎＧａＡｓベ一ス層、５はｉ
型１ｎＡｊ？Ａｓエミッタ・バリヤ層、６はｎ型１ｎＧ
ａＡｓ工ミツタ層、７はエミッタ電極、８はヘース電極
、９はコレクタ電極、１０は電子蓄積層、１２はスペー
サ層をそれぞれ示している。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 相 谷 昭 司
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エミッタ・バリヤ層とエミッタ層との界面に伝導帯の底
及びフェルミ・レベル間のエネルギ差を小さくする為の
低不純物濃度層を介在させてなること を特徴とする量子効果半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19054488A JP2592302B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 量子効果半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19054488A JP2592302B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 量子効果半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0240958A true JPH0240958A (ja) | 1990-02-09 |
| JP2592302B2 JP2592302B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=16259848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19054488A Expired - Lifetime JP2592302B2 (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 量子効果半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592302B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP19054488A patent/JP2592302B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2592302B2 (ja) | 1997-03-19 |
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