JPH04236464A - Vacuum electron-wave interference transistor - Google Patents

Vacuum electron-wave interference transistor

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Publication number
JPH04236464A
JPH04236464A JP1832891A JP1832891A JPH04236464A JP H04236464 A JPH04236464 A JP H04236464A JP 1832891 A JP1832891 A JP 1832891A JP 1832891 A JP1832891 A JP 1832891A JP H04236464 A JPH04236464 A JP H04236464A
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JP
Japan
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emitter
electron
gate electrode
collector
vacuum
Prior art date
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Application number
JP1832891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Ugajin
宇賀神 隆一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to US07/819,492 priority patent/US5204588A/en
Priority to EP92100459A priority patent/EP0495436B1/en
Priority to DE69224922T priority patent/DE69224922T2/en
Priority to KR1019920000370A priority patent/KR920015620A/en
Publication of JPH04236464A publication Critical patent/JPH04236464A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize a vacuum electron-wave interference transistor which can be operated at room temperature and in which electrons are easily emitted from an emitter. CONSTITUTION:An extraction electrode 7 and a gate electrode 3 are formed between an emitter 1 and a collector 2. Electron waves are emitted into a vacuum from the emitter 1 and the electron waves are divided into the following: electron waves which are passed through the upper side of the gate electrode 3 and which reach the collector 2; and electron waves which are passed through the lower side of the gate electrode 3 and which reach the collector 2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、真空電子波干渉トラ
ンジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a vacuum electron wave interference transistor.

【0002】0002

【従来の技術】最近の極微細構造作製技術の進歩に伴い
、電子波の干渉性を利用した電子波干渉デバイスの研究
が活発に行われており、例えば、アハラノフ(Ahar
onov)−ボーム(Bohm)効果を利用した電子波
干渉トランジスタ(以下、「AB効果トランジスタ」と
いう)としてAlGaAs/GaAsダブルヘテロ接合
を用いたものが提案されている(例えば、Techni
cal Digest of IEDM 86 、pp
.76−79)。しかし、この従来のAB効果トランジ
スタは、電子の可干渉性を保持するために、液体ヘリウ
ム温度(4.2K)以下の極低温に冷却する必要がある
ことから、簡便な使用が困難であり、コスト的にも不利
である。
[Background Art] With the recent progress in ultrafine structure fabrication technology, research on electronic wave interference devices that utilize the coherence of electron waves has been actively conducted.
onov)-Bohm effect (hereinafter referred to as "AB effect transistor") using an AlGaAs/GaAs double heterojunction has been proposed (for example, Techni
cal Digest of IEDM 86, pp.
.. 76-79). However, this conventional AB effect transistor requires cooling to an extremely low temperature below the liquid helium temperature (4.2 K) in order to maintain electron coherence, making it difficult to use easily. It is also disadvantageous in terms of cost.

【0003】そこで、このような問題を解決するために
、本出願人は特願平2−173003号において、電子
を真空中で走行させるように構成した真空AB効果トラ
ンジスタを提案した。この真空AB効果トランジスタに
おいては、エミッタとコレクタとの間に十分に高い電圧
を印加することにより、このエミッタ(カソード)から
真空中に電子波を放出させる。この電子波は、エミッタ
に対して負にバイアスされたブロッカーにより、このブ
ロッカーの一方の側を通る電子波と他方の側を通る電子
波とに分けられる。その後、これらの二つの電子波はコ
レクタで合流する。そして、エミッタからコレクタに至
る電子の経路の外側に設けられたゲート電極によりこれ
らの二つの電子波の間の位相差を制御することによって
、コレクタにおけるこれらの二つの電子波の間の干渉を
制御し、トランジスタ動作を行わせる。この特願平2−
173003号において提案された真空AB効果トラン
ジスタによれば、電子が真空中を走行するように構成さ
れていることから、電子を半導体中で走行させる従来の
AB効果トランジスタと異なり、電子は温度によらず可
干渉性を保持することができる。このため、液体ヘリウ
ム温度よりもはるかに高い温度での動作が可能であり、
室温での動作も可能となる。
In order to solve this problem, the present applicant proposed in Japanese Patent Application No. 2-173003 a vacuum AB effect transistor configured to allow electrons to travel in vacuum. In this vacuum AB effect transistor, by applying a sufficiently high voltage between the emitter and collector, electron waves are emitted from the emitter (cathode) into a vacuum. This electron wave is split by a blocker negatively biased with respect to the emitter into an electron wave passing through one side of the blocker and an electron wave passing through the other side of the blocker. These two electron waves then meet at the collector. Then, interference between these two electron waves at the collector is controlled by controlling the phase difference between these two electron waves using a gate electrode provided outside the path of electrons from the emitter to the collector. and performs transistor operation. This patent application Hei 2-
According to the vacuum AB effect transistor proposed in No. 173003, since it is configured so that electrons travel in a vacuum, unlike conventional AB effect transistors in which electrons travel in a semiconductor, electrons are not affected by temperature. Therefore, coherence can be maintained. This allows operation at temperatures much higher than liquid helium temperatures,
Operation at room temperature is also possible.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の特願平
2−173003号において提案された真空AB効果ト
ランジスタにおいては、ブロッカーを電子放出源である
エミッタに対して負にバイアスしなければならないため
、このエミッタの先端近傍の電場が弱くなり、電子放出
自体が起きにくくなってしまうという問題があった。 従って、この発明の目的は、室温での動作が可能でしか
もエミッタからの電子放出が起きやすい真空電子波干渉
トランジスタを提供することにある。
However, in the vacuum AB effect transistor proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 2-173003, the blocker must be negatively biased with respect to the emitter, which is the source of electron emission. However, there was a problem in that the electric field near the tip of the emitter became weaker, making it difficult for electron emission itself to occur. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vacuum electron wave interference transistor that can operate at room temperature and that emitters easily emit electrons.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、エミッタ(1)から真空中に放出され
た電子波を複数の電子波に分けた後、複数の電子波をコ
レクタ(2)で合流させ、複数の電子波の間の位相差を
ゲート電極(3)により制御するように構成された真空
電子波干渉トランジスタであって、エミッタ(1)とゲ
ート電極(3)との間に引き出し電極(7)を設け、こ
の引き出し電極(7)により、エミッタ(1)から電子
波を放出させるとともに、電子波を複数の電子波に分け
るようにしている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention divides an electron wave emitted into a vacuum from an emitter (1) into a plurality of electron waves, and then divides the plurality of electron waves into a collector. (2), and the phase difference between a plurality of electron waves is controlled by a gate electrode (3), the emitter (1) and the gate electrode (3) An extraction electrode (7) is provided between them, and the extraction electrode (7) causes the emitter (1) to emit an electron wave and divides the electron wave into a plurality of electron waves.

【0006】[0006]

【作用】上述のように構成されたこの発明の真空電子波
干渉トランジスタによれば、エミッタとゲート電極との
間に引き出し電極を設け、この引き出し電極により、エ
ミッタから電子波を放出させるとともに、電子波を複数
の電子波に分けるようにしているので、従来のようにエ
ミッタに対して負にバイアスされたブロッカーを設ける
必要がなくなり、従ってブロッカーによりエミッタの先
端近傍の電場が弱くなる問題がなくなる。このため、エ
ミッタからの電子放出が起きやすい。また、電子を真空
中で走行させるように構成されていることから、室温で
の動作が可能となる。
[Operation] According to the vacuum electron wave interference transistor of the present invention configured as described above, an extraction electrode is provided between the emitter and the gate electrode, and the extraction electrode allows the emitter to emit electron waves and emit electrons. Since the wave is divided into a plurality of electron waves, there is no need to provide a negatively biased blocker to the emitter as in the conventional method, and the problem of weakening the electric field near the tip of the emitter due to the blocker is eliminated. Therefore, electron emission from the emitter is likely to occur. Furthermore, since it is configured to allow electrons to travel in a vacuum, it can operate at room temperature.

【0007】[0007]

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。図1はこの発明の一実施例による
真空AB効果トランジスタの斜視図であり、図2は図1
の2−2線に沿っての断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a vacuum AB effect transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG.

【0008】図1及び図2に示すように、この実施例に
よる真空AB効果トランジスタにおいては、図示省略し
た例えば半絶縁性GaAs基板のような基板上に、例え
ば四角錐状に尖った先端を有する四角柱状のエミッタ1
及びコレクタ2がそれらの先端同士が互いに対向するよ
うに形成されている。ここで、これらのエミッタ1及び
コレクタ2の中心軸は同一直線上にある。また、これら
のエミッタ1及びコレクタ2は例えばGaAsにより形
成される。これらのエミッタ1及びコレクタ2の断面寸
法の一例を挙げると、例えば0.5μm×0.5μm程
度である。符号3はゲート電極を示す。このゲート電極
3は、その両端部で図示省略した支持部に支持されてお
り、それらの間の部分では宙に浮いた構造となっている
。この場合、このゲート電極3のうちエミッタ1及びコ
レクタ2の間にある部分はこれらのエミッタ1及びコレ
クタ2の間を結ぶ方向と直交しているが、その両側の部
分はコレクタ2側に折れ曲がっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the vacuum AB effect transistor according to this embodiment, a substrate (not shown), such as a semi-insulating GaAs substrate, has a pointed tip, for example, in the shape of a quadrangular pyramid. Square prism emitter 1
and a collector 2 are formed such that their tips face each other. Here, the central axes of the emitter 1 and collector 2 are on the same straight line. Further, these emitter 1 and collector 2 are formed of, for example, GaAs. An example of the cross-sectional dimensions of the emitter 1 and collector 2 is, for example, about 0.5 μm×0.5 μm. Reference numeral 3 indicates a gate electrode. This gate electrode 3 is supported by support parts (not shown) at both ends thereof, and has a floating structure in the part between them. In this case, the part of the gate electrode 3 between the emitter 1 and the collector 2 is perpendicular to the direction connecting the emitter 1 and the collector 2, but the parts on both sides are bent toward the collector 2. There is.

【0009】このゲート電極3は、例えば、互いに積層
されたn型GaAs層4、半絶縁性GaAs層5及びn
型GaAs層6から成る平行平板コンデンサ構造を有す
る。この場合、これらのn型GaAs層4及びn型Ga
As層6が電極を構成する。また、これらのn型GaA
s層4、半絶縁性GaAs層5及びn型GaAs層6は
、エミッタ1及びコレクタ2の間を結ぶ方向と平行にな
っている。エミッタ1及びコレクタ2の間を結ぶ方向に
おけるこのゲート電極3の幅の一例を挙げると、例えば
0.5μm程度である。この実施例においては、エミッ
タ1とゲート電極3との間に引き出し電極7が形成され
ている。この場合、この引き出し電極7のうちエミッタ
1及びコレクタ2の間にある部分は、これらのエミッタ
1及びコレクタ2の間を結ぶ方向と直交しており、従っ
てゲート電極3と平行になっているが、その両側の部分
はエミッタ1側に折れ曲がっている。また、エミッタ1
及びコレクタ2の間の部分におけるこの引き出し電極7
は、下部引き出し電極4aと上部引き出し電極4bとに
分かれており、これらの下部引き出し電極4a及び上部
引き出し電極4bの間の部分は開口されている。エミッ
タ1及びコレクタ2の間を結ぶ方向におけるこれらの下
部引き出し電極4a及び上部引き出し電極4bの幅の一
例を挙げると、例えば0.5μm程度である。
This gate electrode 3 includes, for example, an n-type GaAs layer 4, a semi-insulating GaAs layer 5, and an n-type GaAs layer 4, which are stacked on each other.
It has a parallel plate capacitor structure consisting of a type GaAs layer 6. In this case, these n-type GaAs layers 4 and n-type Ga
The As layer 6 constitutes an electrode. In addition, these n-type GaA
The s-layer 4, the semi-insulating GaAs layer 5, and the n-type GaAs layer 6 are parallel to the direction connecting the emitter 1 and the collector 2. An example of the width of the gate electrode 3 in the direction connecting the emitter 1 and the collector 2 is, for example, about 0.5 μm. In this embodiment, an extraction electrode 7 is formed between the emitter 1 and the gate electrode 3. In this case, the portion of the extraction electrode 7 between the emitter 1 and the collector 2 is perpendicular to the direction connecting the emitter 1 and the collector 2, and is therefore parallel to the gate electrode 3. , the parts on both sides thereof are bent toward the emitter 1 side. Also, emitter 1
and this extraction electrode 7 in the part between the collector 2
is divided into a lower extraction electrode 4a and an upper extraction electrode 4b, and a portion between the lower extraction electrode 4a and the upper extraction electrode 4b is open. An example of the width of the lower extraction electrode 4a and the upper extraction electrode 4b in the direction connecting the emitter 1 and the collector 2 is, for example, about 0.5 μm.

【0010】次に、上述のように構成されたこの実施例
による真空AB効果トランジスタの動作について説明す
る。この真空AB効果トランジスタにおいては、エミッ
タ1及びコレクタ2の間にコレクタ2の方が電位が高く
なるように電圧を印加しておく。エミッタ1及び引き出
し電極7の間には、エミッタ1から電子を電界放射させ
るに十分な大きさの電圧を、引き出し電極7の方が電位
が高くなるように印加する。すなわち、引き出し電極7
は、エミッタ1に対して正にバイアスされる。これによ
って、エミッタ1から電子波が放出されるとともに、こ
の電子波は、エミッタ1に対して正にバイアスされた下
部引き出し電極7a及び上部引き出し電極7bにより、
図1及び図2中ゲート電極3の上方を通ってコレクタ2
に到達する電子波と、ゲート電極3の下側を通ってコレ
クタ2に到達する電子波とに分けられる。これらの二つ
の電子波の間の位相差は、ゲート電極3を構成する平行
平板コンデンサの電極であるn型GaAs層4及びn型
GaAs層6の電位V1 、V2 の差により決まる。 そこで、この電位V1 、V2 の差によりこれらの二
つの電子波の間の位相差を制御して、コレクタ2におけ
るこれらの二つの電子波の間の干渉を制御する。そして
、これによって、エミッタ1からコレクタ2への電子の
量子力学的遷移確率を変調し、トランジスタ動作を行わ
せる。
Next, the operation of the vacuum AB effect transistor according to this embodiment constructed as described above will be explained. In this vacuum AB effect transistor, a voltage is applied between the emitter 1 and the collector 2 so that the collector 2 has a higher potential. A voltage of sufficient magnitude to cause electrons to be emitted from the emitter 1 in an electric field is applied between the emitter 1 and the extraction electrode 7 such that the potential of the extraction electrode 7 is higher than that of the emitter 1 . That is, the extraction electrode 7
is positively biased with respect to emitter 1. As a result, an electron wave is emitted from the emitter 1, and this electron wave is transmitted by the lower extraction electrode 7a and the upper extraction electrode 7b, which are positively biased with respect to the emitter 1.
The collector 2 passes above the gate electrode 3 in FIGS. 1 and 2.
The electron waves are divided into those that reach the collector 2 through the lower side of the gate electrode 3. The phase difference between these two electron waves is determined by the difference in potentials V1 and V2 between the n-type GaAs layer 4 and the n-type GaAs layer 6, which are the electrodes of the parallel plate capacitor constituting the gate electrode 3. Therefore, the phase difference between these two electron waves is controlled by the difference between the potentials V1 and V2, and the interference between these two electron waves at the collector 2 is controlled. This modulates the quantum mechanical transition probability of electrons from the emitter 1 to the collector 2, causing the transistor to operate.

【0011】次に、上述のように構成されたこの実施例
による真空AB効果トランジスタの製造方法について説
明する。なお、以下の説明は図1の2−2線に沿っての
断面について行う。図3Aに示すように、まず、例えば
半絶縁性GaAs基板11上に引き出し電極7に対応し
た形状のn型GaAs層12を形成する。このn型Ga
As層12は、例えば有機金属化学気相成長(MOCV
D)法により全面にn型GaAs層をエピタキシャル成
長させた後、このn型GaAs層をエッチングでパター
ニングすることにより形成される。次に、ゲート電極3
及び引き出し電極7に対応する部分に開口13aを有す
るレジストパターン13をリソグラフィーにより形成す
る。この後、このレジストパターン13の開口13aの
内部に例えばSiO2 膜14を形成する。次に、レジ
ストパターン13を除去した後、図3Bに示すように、
ゲート電極3に対応する部分に開口15aを有するレジ
ストパターン15を形成する。次に、このレジストパタ
ーン15をマスクとしてSiO2 膜14を例えば反応
性イオンエッチング(RIE)法により基板表面に対し
て垂直方向にエッチングすることにより、図3Cに示す
ように、SiO2 膜14を部分的に除去する。この除
去部のSiO2 膜14の上面は、ゲート電極3の下面
と同一の高さにする。
Next, a method of manufacturing the vacuum AB effect transistor according to this embodiment constructed as described above will be explained. Note that the following description will be made regarding a cross section taken along line 2-2 in FIG. As shown in FIG. 3A, first, for example, an n-type GaAs layer 12 having a shape corresponding to the extraction electrode 7 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 11. This n-type Ga
The As layer 12 is formed by, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCV).
It is formed by epitaxially growing an n-type GaAs layer over the entire surface by method D) and then patterning this n-type GaAs layer by etching. Next, gate electrode 3
Then, a resist pattern 13 having an opening 13a in a portion corresponding to the extraction electrode 7 is formed by lithography. Thereafter, a SiO2 film 14, for example, is formed inside the opening 13a of the resist pattern 13. Next, after removing the resist pattern 13, as shown in FIG. 3B,
A resist pattern 15 having an opening 15a in a portion corresponding to the gate electrode 3 is formed. Next, by etching the SiO2 film 14 in a direction perpendicular to the substrate surface by, for example, reactive ion etching (RIE) using this resist pattern 15 as a mask, the SiO2 film 14 is partially etched as shown in FIG. 3C. to be removed. The upper surface of the SiO2 film 14 in this removed portion is made to be at the same height as the lower surface of the gate electrode 3.

【0012】次に、レジストパターン15を除去した後
、図3Dに示すように、n型GaAs層4、半絶縁性G
aAs層5及びn型GaAs層6を順次エピタキシャル
成長させ、さらに全面に例えばSiO2 膜16を形成
する。次に、図3Eに示すように、SiO2 膜16上
にゲート電極3に対応した形状のレジストパターン17
を形成する。次に、レジストパターン17をマスクとし
てSiO2 膜16を基板表面に対して垂直方向にエッ
チングすることにより、図3Fに示すように、SiO2
 膜16を部分的に除去する。次に、レジストパターン
17を除去した後、図3Gに示すように、ゲート電極3
及び引き出し電極7に対応した形状のレジストパターン
18を形成する。次に、レジストパターン18をマスク
としてSiO2 膜16を基板表面に対して垂直方向に
エッチングすることにより、図3Hに示すように、Si
O2 膜16を部分的に除去する。
Next, after removing the resist pattern 15, as shown in FIG. 3D, the n-type GaAs layer 4 and the semi-insulating G
An aAs layer 5 and an n-type GaAs layer 6 are epitaxially grown in sequence, and a SiO2 film 16, for example, is formed on the entire surface. Next, as shown in FIG. 3E, a resist pattern 17 having a shape corresponding to the gate electrode 3 is formed on the SiO2 film 16.
form. Next, by etching the SiO2 film 16 in a direction perpendicular to the substrate surface using the resist pattern 17 as a mask, the SiO2 film 16 is etched as shown in FIG. 3F.
Film 16 is partially removed. Next, after removing the resist pattern 17, as shown in FIG. 3G, the gate electrode 3
Then, a resist pattern 18 having a shape corresponding to the extraction electrode 7 is formed. Next, by etching the SiO2 film 16 in a direction perpendicular to the substrate surface using the resist pattern 18 as a mask, the SiO2 film 16 is etched as shown in FIG. 3H.
The O2 film 16 is partially removed.

【0013】次に、レジストパターン18を除去した後
、図3Iに示すように、n型GaAs層19をエピタキ
シャル成長させる。このn型GaAs層19の上面は、
引き出し電極7の上面と同一の高さにする。次に、n型
GaAs層19及びSiO2 膜16上にゲート電極3
及び引き出し電極7に対応した形状のレジストパターン
(図示せず)を形成した後、このレジストパターンをマ
スクとしてn型GaAs層19を基板表面に対して垂直
方向にエッチングすることによりこのn型GaAs層1
9を部分的に除去する。 次に、レジストパターンを除去して、図3Jに示す状態
とする。この後、ウエットエッチングによりSiO2 
膜14、16を除去する。これによって、図1及び図2
に示すようなゲート電極3及び引き出し電極7が形成さ
れる。エミッタ1及びコレクタ2は、ゲート電極3及び
引き出し電極7の形成前または形成後に形成される。こ
の場合、これらのエミッタ1及びコレクタ2は、互いに
対向した一対の四角柱状の突出部を形成した後、これら
の突出部の先端面にエピタキシャル成長により四角錐状
の部分を形成することにより形成される。
Next, after removing the resist pattern 18, an n-type GaAs layer 19 is epitaxially grown as shown in FIG. 3I. The upper surface of this n-type GaAs layer 19 is
The height should be the same as the top surface of the extraction electrode 7. Next, a gate electrode 3 is placed on the n-type GaAs layer 19 and the SiO2 film 16.
After forming a resist pattern (not shown) having a shape corresponding to the extraction electrode 7, the n-type GaAs layer 19 is etched in a direction perpendicular to the substrate surface using this resist pattern as a mask. 1
Partially remove 9. Next, the resist pattern is removed to obtain the state shown in FIG. 3J. After this, SiO2 is etched by wet etching.
Films 14 and 16 are removed. As a result, FIGS. 1 and 2
A gate electrode 3 and an extraction electrode 7 are formed as shown in FIG. The emitter 1 and the collector 2 are formed before or after the gate electrode 3 and the extraction electrode 7 are formed. In this case, the emitter 1 and the collector 2 are formed by forming a pair of square prism-shaped protrusions facing each other, and then forming a quadrangular pyramid-shaped part by epitaxial growth on the tip surfaces of these protrusions. .

【0014】以上のように、この実施例によれば、エミ
ッタ1とゲート電極3との間に形成された下部引き出し
電極7a及び上部引き出し電極7bにより、エミッタ1
から電子波を放出させるとともに、この電子波をゲート
電極3の上側を通る電子波と下側を通る電子波とに分け
ることができる。このため、特願平2−173003号
において提案された真空AB効果トランジスタの場合の
ように、エミッタ1から放出される電子波を二つの電子
波に分けるために、負にバイアスされたブロッカーを用
いる必要がなくなり、従ってエミッタ1の先端近傍の電
場が弱くなることがなくなる。このため、エミッタ1か
らの電子放出が起きやすい。しかも、これらのエミッタ
1及び引き出し電極4の間の距離は、ドライエッチング
技術とエピタキシャル成長技術とを併用することにより
、例えば1500Å程度に小さくすることができる。 このため、エミッタ1から電子を電界放射させるために
これらのエミッタ1及び引き出し電極7の間に印加する
電圧を低くすることができる。
As described above, according to this embodiment, the lower lead-out electrode 7a and the upper lead-out electrode 7b formed between the emitter 1 and the gate electrode 3
It is possible to emit an electron wave from the gate electrode 3 and to divide this electron wave into an electron wave passing above the gate electrode 3 and an electron wave passing below the gate electrode 3. For this reason, a negatively biased blocker is used to separate the electron wave emitted from the emitter 1 into two electron waves, as in the case of the vacuum AB effect transistor proposed in Japanese Patent Application No. 2-173003. It is no longer necessary, and therefore the electric field near the tip of the emitter 1 does not become weaker. Therefore, electron emission from the emitter 1 is likely to occur. Moreover, the distance between the emitter 1 and the extraction electrode 4 can be reduced to, for example, about 1500 Å by using dry etching technology and epitaxial growth technology together. Therefore, the voltage applied between the emitter 1 and the extraction electrode 7 can be lowered to cause electrons to be emitted from the emitter 1 in an electric field.

【0015】また、ゲート電極3は平行平板コンデンサ
構造を有するので、このゲート電極3の上側及び下側の
空間の電位をそれぞれ一定とすることができる。このた
め、このゲート電極3の上側及び下側を通る電子の経路
間に電位差が生じることがなく、これによってエミッタ
1からコレクタ2への電子の量子力学的遷移確率の変調
効率を十分に高くすることができる。さらに、ゲート電
極3はかなり薄く形成することができるので、エミッタ
1からコレクタ2に至る電子の経路はそれほど曲がった
ものとならない。このため、エミッタ1から放出された
電子のコレクタ2による収集効率を高くすることができ
る。また、この実施例による真空AB効果トランジスタ
は、電子を真空中で走行させるようにしていることから
、室温での動作が可能である。
Furthermore, since the gate electrode 3 has a parallel plate capacitor structure, the potentials in the spaces above and below the gate electrode 3 can be kept constant. Therefore, no potential difference occurs between the paths of electrons passing above and below the gate electrode 3, thereby sufficiently increasing the modulation efficiency of the quantum mechanical transition probability of electrons from the emitter 1 to the collector 2. be able to. Furthermore, since the gate electrode 3 can be formed quite thin, the path of electrons from the emitter 1 to the collector 2 will not be so curved. Therefore, the collection efficiency of the electrons emitted from the emitter 1 by the collector 2 can be increased. Furthermore, since the vacuum AB effect transistor according to this embodiment allows electrons to travel in a vacuum, it can operate at room temperature.

【0016】以上、この発明の一実施例につき具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。例えば、上述の実施例においては、ゲー
ト電極3を平行平板コンデンサ構造としているが、この
ゲート電極3は、この平行平板コンデンサ構造と異なる
構造のものを用いることも可能である。
Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. . For example, in the above-described embodiment, the gate electrode 3 has a parallel plate capacitor structure, but it is also possible to use a gate electrode 3 having a structure different from this parallel plate capacitor structure.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、エミッタとゲート電極との間に引き出し電極を設け、
この引き出し電極により、エミッタから電子波を放出さ
せるとともに、この電子波を複数の電子波に分けるよう
にしているので、室温での動作が可能でしかもエミッタ
からの電子波の放出が起きやすい真空電子波干渉トラン
ジスタを実現することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, an extraction electrode is provided between the emitter and the gate electrode,
This extractor electrode allows electron waves to be emitted from the emitter and is divided into multiple electron waves, allowing operation at room temperature and allowing vacuum electrons to easily emit electron waves from the emitter. A wave interference transistor can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の一実施例による真空AB効果トラン
ジスタを示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a vacuum AB effect transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す真空AB効果トランジスタの2−2
線に沿っての断面図である。
[Figure 2] 2-2 of the vacuum AB effect transistor shown in Figure 1
FIG. 3 is a cross-sectional view along the line.

【図3】図1及び図2に示す真空AB効果トランジスタ
の製造方法を説明するための断面図である。
3 is a cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the vacuum AB effect transistor shown in FIGS. 1 and 2. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  エミッタ 2  コレクタ 3  ゲート電極 7  引き出し電極 1 Emitter 2 Collector 3 Gate electrode 7 Extraction electrode

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  エミッタから真空中に放出された電子
波を複数の電子波に分けた後、上記複数の電子波をコレ
クタで合流させ、上記複数の電子波の間の位相差をゲー
ト電極により制御するように構成された真空電子波干渉
トランジスタであって、上記エミッタと上記ゲート電極
との間に引き出し電極を設け、この引き出し電極により
、上記エミッタから上記電子波を放出させるとともに、
上記電子波を上記複数の電子波に分けるようにしたこと
を特徴とする真空電子波干渉トランジスタ。
Claim 1: After dividing an electron wave emitted into a vacuum from an emitter into a plurality of electron waves, the plurality of electron waves are combined at a collector, and the phase difference between the plurality of electron waves is adjusted by a gate electrode. A vacuum electron wave interference transistor configured to control, wherein an extraction electrode is provided between the emitter and the gate electrode, the extraction electrode causes the emitter to emit the electron wave, and
A vacuum electron wave interference transistor characterized in that the electron wave is divided into a plurality of electron waves.
JP1832891A 1990-12-22 1991-01-18 Vacuum electron-wave interference transistor Pending JPH04236464A (en)

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