JPH0431192B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0431192B2 JPH0431192B2 JP4536286A JP4536286A JPH0431192B2 JP H0431192 B2 JPH0431192 B2 JP H0431192B2 JP 4536286 A JP4536286 A JP 4536286A JP 4536286 A JP4536286 A JP 4536286A JP H0431192 B2 JPH0431192 B2 JP H0431192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- base
- emitter
- superlattice
- collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 16
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 15
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 3
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/20—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds
- H01L29/201—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys
- H01L29/205—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only AIIIBV compounds including two or more compounds, e.g. alloys in different semiconductor regions, e.g. heterojunctions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/7606—Transistor-like structures, e.g. hot electron transistor [HET]; metal base transistor [MBT]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、共鳴トンネリング効果を利用するホ
ツト・エレクトロン・トランジスタと呼ばれる高
速半導体装置に於いて、コレクタ側にベース層か
らのキヤリヤのうち特定のエネルギを有するもの
のみを通過させるサブ・バンドが生成される超格
子を設けることに依り、エミツタ層から共鳴トン
ネリング効果でベース層に注入されたキヤリヤの
みをコレクタ電流として取り出すことができるよ
うにしたものである。
ツト・エレクトロン・トランジスタと呼ばれる高
速半導体装置に於いて、コレクタ側にベース層か
らのキヤリヤのうち特定のエネルギを有するもの
のみを通過させるサブ・バンドが生成される超格
子を設けることに依り、エミツタ層から共鳴トン
ネリング効果でベース層に注入されたキヤリヤの
みをコレクタ電流として取り出すことができるよ
うにしたものである。
本発明は、キヤリヤがエミツタ層内に形成され
たバリヤを共鳴トンネリング効果で通過してベー
スに注入される形式の高速半導体装置の改良に関
する。
たバリヤを共鳴トンネリング効果で通過してベー
スに注入される形式の高速半導体装置の改良に関
する。
本発明者等は、さきに、実用性が極めて高い共
鳴トンネリング効果を利用するホツト・エレクト
ロン・トランジスタ（resonant−tunneling hot
electron transistor：RHET）を提供した（要す
れば、特願昭60−160314号参照）。
鳴トンネリング効果を利用するホツト・エレクト
ロン・トランジスタ（resonant−tunneling hot
electron transistor：RHET）を提供した（要す
れば、特願昭60−160314号参照）。
第２図は該RHETを説明する為の図であり、
Ａは要部切断側面図、Ｂは図Ａに対応させたエネ
ルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表してい
る。
Ａは要部切断側面図、Ｂは図Ａに対応させたエネ
ルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表してい
る。
第２図Ａに於いて、１はn+型GaAsコレクタ
層、２はAlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・
バリヤ層、３はn+型GaAsベース層、４は超格
子、５はn+型GaAsエミツタ層、６はエミツタ電
極、７はベース電極、８はコレクタ電極をそれぞ
れ示し、また、第２図Ｂに於いて、Ecは伝導帯の
底、EFはフエルミ・レベル、Exはサブ・バンド
のエネルギ・レベルをそれぞれ示している。
層、２はAlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・
バリヤ層、３はn+型GaAsベース層、４は超格
子、５はn+型GaAsエミツタ層、６はエミツタ電
極、７はベース電極、８はコレクタ電極をそれぞ
れ示し、また、第２図Ｂに於いて、Ecは伝導帯の
底、EFはフエルミ・レベル、Exはサブ・バンド
のエネルギ・レベルをそれぞれ示している。
尚、超格子４はAlxGa1-xAsバリヤ層４Ａと
GaAsウエル層４Ｂとからなつていて、図示例で
は二つのバリヤ層と一つのウエル層で構成されて
いるが、必要あれば複数のウエル層及びそれを形
成する為のバリヤ層を用いて良い。
GaAsウエル層４Ｂとからなつていて、図示例で
は二つのバリヤ層と一つのウエル層で構成されて
いるが、必要あれば複数のウエル層及びそれを形
成する為のバリヤ層を用いて良い。
第３図Ａ乃至ＣはRHETの動作原理を説明す
る為のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、
第２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。
る為のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、
第２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、Exはウエル層４Ｂ内に生成され
るサブ・バンドのエネルギ・レベル、ｑはキヤリ
ヤ（電子）の電荷量、φcはコレクタ側ポテンシヤ
ル・バリヤ層２とベース層３との間に於ける伝導
帯底不連続値（conduction band
discontinuity）、VBEはベース・エミツタ間電圧
をそれぞれ示している。
るサブ・バンドのエネルギ・レベル、ｑはキヤリ
ヤ（電子）の電荷量、φcはコレクタ側ポテンシヤ
ル・バリヤ層２とベース層３との間に於ける伝導
帯底不連続値（conduction band
discontinuity）、VBEはベース・エミツタ間電圧
をそれぞれ示している。
第３図Ａはベース・エミツタ間電圧VBEが
2Ex／ｑより小さい（０か或いは０に近い）場合
に於けるエネルギ・バンド・ダイヤグラムであ
る。
2Ex／ｑより小さい（０か或いは０に近い）場合
に於けるエネルギ・バンド・ダイヤグラムであ
る。
図示の状態では、コレクタ・エミツタ間に電圧
VCEが印加されているが、ベース・エミツタ間電
圧VBEが殆ど０であるので、エミツタ層５に於け
るエネルギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサ
ブ・バンドのエネルギ・レベルExと相違してい
る為、エミツタ層５に於けるる電子は超格子層４
をトンネリングしてベース層３に抜けることは不
可能であり、従つて、RHETには電流が流れて
いない。
VCEが印加されているが、ベース・エミツタ間電
圧VBEが殆ど０であるので、エミツタ層５に於け
るエネルギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサ
ブ・バンドのエネルギ・レベルExと相違してい
る為、エミツタ層５に於けるる電子は超格子層４
をトンネリングしてベース層３に抜けることは不
可能であり、従つて、RHETには電流が流れて
いない。
第３図Ｂはベース・エミツタ間電圧VBEが
2Ex／ｑに殆ど等しい場合に於けるエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラムである。
2Ex／ｑに殆ど等しい場合に於けるエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラムである。
図示に状態では、エミツタ層５に於けるエネル
ギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサブ・バンド
のエネルギ・レベルExと整合する為、エミツタ
層５に於ける電子は共鳴トンネリング効果で超格
子４を抜けてベース層３に注入され、そこでポテ
ンシヤル・エネルギ（0.3〔eV〕）が運動エネルギ
に変換されるので、電子は所謂ホツトな状態とな
り、ベース層３をバリステイツクに通過してコレ
クタ層１に到達するものである。
ギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサブ・バンド
のエネルギ・レベルExと整合する為、エミツタ
層５に於ける電子は共鳴トンネリング効果で超格
子４を抜けてベース層３に注入され、そこでポテ
ンシヤル・エネルギ（0.3〔eV〕）が運動エネルギ
に変換されるので、電子は所謂ホツトな状態とな
り、ベース層３をバリステイツクに通過してコレ
クタ層１に到達するものである。
第３図Ｃはベース・エミツタ間電圧VBEが
2Ex／ｑより大きい場合に於けるエネルギ・バン
ド・ダイヤグラムである。
2Ex／ｑより大きい場合に於けるエネルギ・バン
ド・ダイヤグラムである。
図示の状態では、エミツタ層５に於けるエネル
ギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサブ・バンド
のエネルギ・レベルExより高くなつてしまうの
で共鳴トンネリング効果は発生せず、再びエミツ
タ層５からベース層３に抜ける電子は無くなつて
電流は低減されるが、超格子４に於ける二つのバ
リヤ層４Ａのうち、ベース層３に近い側のバリヤ
層４Ａを適当に低くしておけば、電子はエミツタ
層５に近い側のバリヤ層４Ａを直接トンネリング
するので、或る有限の値のコレクタ電流を流すこ
とができる。
ギ・レベルがウエル層４Ｂに於けるサブ・バンド
のエネルギ・レベルExより高くなつてしまうの
で共鳴トンネリング効果は発生せず、再びエミツ
タ層５からベース層３に抜ける電子は無くなつて
電流は低減されるが、超格子４に於ける二つのバ
リヤ層４Ａのうち、ベース層３に近い側のバリヤ
層４Ａを適当に低くしておけば、電子はエミツタ
層５に近い側のバリヤ層４Ａを直接トンネリング
するので、或る有限の値のコレクタ電流を流すこ
とができる。
第４図は前記説明したところから得られるベー
ス・エミツタ間電圧VBE対エミツタ電流IEの関係
を表す線図であり、横軸にベース・エミツタ間電
圧VBEを、また、縦軸にエミツタ電流IEをそれぞ
れ採つてある。
ス・エミツタ間電圧VBE対エミツタ電流IEの関係
を表す線図であり、横軸にベース・エミツタ間電
圧VBEを、また、縦軸にエミツタ電流IEをそれぞ
れ採つてある。
図に於いて、VBE(RES)は共鳴トンネリング効果
が発生したときのベース・エミツタ間電圧を示し
ている。
が発生したときのベース・エミツタ間電圧を示し
ている。
このデータを得た測定は77〔Ｋ〕の冷却状態で
行なわれたものであり、共鳴トンネリングに起因
する微分負性抵抗領域の存在が明らかである。
行なわれたものであり、共鳴トンネリングに起因
する微分負性抵抗領域の存在が明らかである。
第５図は前記説明したところから得られるベー
ス・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係
を表す線図であり、横軸にベース・エミツタ間電
圧VBEを、また、縦軸にコレクタ電流Icをそれぞ
れ採つてある。
ス・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係
を表す線図であり、横軸にベース・エミツタ間電
圧VBEを、また、縦軸にコレクタ電流Icをそれぞ
れ採つてある。
図から明らかなように、RHETに於けるベー
ス・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係
は、やはり、Ｎ字型の微分負性抵抗特性を示して
いる。
ス・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係
は、やはり、Ｎ字型の微分負性抵抗特性を示して
いる。
前記説明したところから理解できる筈である
が、RHETは、３値理論回路或いは発振器など
を構成する能動素子として有用である。
が、RHETは、３値理論回路或いは発振器など
を構成する能動素子として有用である。
前記RHETを用いて実際の回路を構成するに
際し、ベース・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電
流Icの関係は、第６図に見られるような特性にな
ることが好ましい場合がある。
際し、ベース・エミツタ間電圧VBE対コレクタ電
流Icの関係は、第６図に見られるような特性にな
ることが好ましい場合がある。
第６図は第５図と同様な線図であり、実線は要
求される特性を、また、破線は実際の特性をそれ
ぞれ示している。
求される特性を、また、破線は実際の特性をそれ
ぞれ示している。
図に破線で示してあるような特性になるのは、
第３図Ｃに関して説明した状態に於いて、第４図
に関して説明した共鳴トンネリング効果発生時の
ベース・エミツタ間電圧VBE(RES)よりも高いベー
ス・エミツタ間電圧VBEが印加された状態で電流
が流れてしまう為であり、これは、超格子４に於
ける２番目のバリヤ層をトンネリングした電流で
あると考えられる。
第３図Ｃに関して説明した状態に於いて、第４図
に関して説明した共鳴トンネリング効果発生時の
ベース・エミツタ間電圧VBE(RES)よりも高いベー
ス・エミツタ間電圧VBEが印加された状態で電流
が流れてしまう為であり、これは、超格子４に於
ける２番目のバリヤ層をトンネリングした電流で
あると考えられる。
本発明は、RHETの構造に簡単な改良を施し
て、第３図Ｃに関して説明した状態、即ち、VBE
＞2Ex／ｑの状態に於いて、前記した２番目のバ
リヤ層をトンネリングする電流を遮断し、第６図
に関して説明したような特性を実現させるもので
ある。
て、第３図Ｃに関して説明した状態、即ち、VBE
＞2Ex／ｑの状態に於いて、前記した２番目のバ
リヤ層をトンネリングする電流を遮断し、第６図
に関して説明したような特性を実現させるもので
ある。
本発明に依るRHETに於いては、エネルギ・
サブ・バンドが生成される少なくとも一つの量子
井戸が形成された一導電型エミツタ層（例えば超
格子４を有するn+型GaAsエミツタ層５）と、該
一導電型エミツタ層から共鳴トンネリング効果に
依つてキヤリヤが注入される反対導電型ベース層
（例えばn+型GaAsベース層３）と、該反対導電
型ベース層からのキヤリヤを通過させ得るエネル
ギ・サブ・バンド（例えばエネルギ・サブ・バン
ド９）が生成される少なくとも一つの量子井戸を
有する超格子（例えば超格子２′）とを備えてな
る構成になつている。
サブ・バンドが生成される少なくとも一つの量子
井戸が形成された一導電型エミツタ層（例えば超
格子４を有するn+型GaAsエミツタ層５）と、該
一導電型エミツタ層から共鳴トンネリング効果に
依つてキヤリヤが注入される反対導電型ベース層
（例えばn+型GaAsベース層３）と、該反対導電
型ベース層からのキヤリヤを通過させ得るエネル
ギ・サブ・バンド（例えばエネルギ・サブ・バン
ド９）が生成される少なくとも一つの量子井戸を
有する超格子（例えば超格子２′）とを備えてな
る構成になつている。
前記手段を採ることに依り、エミツタ層から共
鳴トンネリング効果でベース層に注入されたキヤ
リヤのみをコレクタ側に形成された超格子を通過
させコレクタ電流として取り出すことができるよ
うにしたものである。
鳴トンネリング効果でベース層に注入されたキヤ
リヤのみをコレクタ側に形成された超格子を通過
させコレクタ電流として取り出すことができるよ
うにしたものである。
第１図は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２図乃至第６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。
ンド・ダイヤグラムを表し、第２図乃至第６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。
本実施例が前記説明した従来のRHETと相違
す点は、AlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・
バリヤ層２が、AlAsバリヤ層２Ａ及びGaAsウエ
ル層２Ｂからなる超格子２′に代替されているこ
とである。
す点は、AlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・
バリヤ層２が、AlAsバリヤ層２Ａ及びGaAsウエ
ル層２Ｂからなる超格子２′に代替されているこ
とである。
この超格子２′は、少なくとも一つの量子井戸
を有することは勿論であり、本実施例では、厚さ
20〔Å〕のAlAsバリヤ層２ＡとGaAsウエル層２
Ｂを50周期形成してあり、従つて、全体の厚さは
2000〔Å〕になつている。
を有することは勿論であり、本実施例では、厚さ
20〔Å〕のAlAsバリヤ層２ＡとGaAsウエル層２
Ｂを50周期形成してあり、従つて、全体の厚さは
2000〔Å〕になつている。
このRHETでは、コレクタ・エミツタ間電圧
VCEを1.0〔Ｖ〕一定とし、第６図に見られるよう
に、超格子４に於いてサブ・バンドが生成されて
共鳴トンネリング効果が得られるベース・エミツ
タ間電圧VBE0.3〔Ｖ〕を印加すると、当然、ベー
ス・コレクタ間電圧VBCは0.7〔Ｖ〕であり、この
ような状態に於いて、超格子２′にはサブ・バン
ド９が生成され、そのエネルギ・レベルは0.25〜
0.35〔eV〕となる。
VCEを1.0〔Ｖ〕一定とし、第６図に見られるよう
に、超格子４に於いてサブ・バンドが生成されて
共鳴トンネリング効果が得られるベース・エミツ
タ間電圧VBE0.3〔Ｖ〕を印加すると、当然、ベー
ス・コレクタ間電圧VBCは0.7〔Ｖ〕であり、この
ような状態に於いて、超格子２′にはサブ・バン
ド９が生成され、そのエネルギ・レベルは0.25〜
0.35〔eV〕となる。
従つて、本実施例に於けるコレクタ側ポテンシ
ヤル・バリヤ層である超格子２′を通過し得るキ
ヤリヤ（電子）は0.25〜0.35〔eV〕のエネルギを
有するもののみであり、それ以上でも以下でも通
過することはできない。従つて、第６図に於い
て、ベース・エミツタ間電圧VBEが0.3〔Ｖ〕を超
えた場合、コレクタ電流Icは急速に立ち下がつた
ままとなり、例えば0.4〔Ｖ〕以上の領域ではコレ
クタ電流Icが充分に小さくなり、要求される特性
を満足させるRHETが得られるものである。
ヤル・バリヤ層である超格子２′を通過し得るキ
ヤリヤ（電子）は0.25〜0.35〔eV〕のエネルギを
有するもののみであり、それ以上でも以下でも通
過することはできない。従つて、第６図に於い
て、ベース・エミツタ間電圧VBEが0.3〔Ｖ〕を超
えた場合、コレクタ電流Icは急速に立ち下がつた
ままとなり、例えば0.4〔Ｖ〕以上の領域ではコレ
クタ電流Icが充分に小さくなり、要求される特性
を満足させるRHETが得られるものである。
このような特性を有するRHETは、例えば、
エクスクルーシブ・ノア（exclusive nor：
EXNOR）回路を構成する場合に極めて有効であ
る。
エクスクルーシブ・ノア（exclusive nor：
EXNOR）回路を構成する場合に極めて有効であ
る。
これを説明するには、先ず、RHETの入出力
特性の説明が必要である。
特性の説明が必要である。
第７図は本発明に依るRHETの入力対出力特
性を説明する為の線図であり、横軸に入力VIN
を、縦軸に出力VOTをそれぞれ採つてある。
性を説明する為の線図であり、横軸に入力VIN
を、縦軸に出力VOTをそれぞれ採つてある。
図では、実線が本発明に依るRHETの単位ゲ
ート特性を示している。
ート特性を示している。
図から明らかなように、入力VINが０であると
きに出力VOTは１（“Ｈ”レベル）、入力VINが中間
値Ｍであるときに出力VOTは略０（“Ｌ”レベル）、
入力VINが１であるときに出力VOTは１（“Ｈ”レ
ベル）となり、良好に動作するEXNOR回路を構
成することができる。
きに出力VOTは１（“Ｈ”レベル）、入力VINが中間
値Ｍであるときに出力VOTは略０（“Ｌ”レベル）、
入力VINが１であるときに出力VOTは１（“Ｈ”レ
ベル）となり、良好に動作するEXNOR回路を構
成することができる。
然しながら、第６図に関連して説明したように
ベース・エミツタ間電圧VBEが大きくなつた場合
にリーク電流があると、第７図に破線で示したよ
うな特性となり、入力VINが１の場合に出力VOT
は０か１か判らなくなつてしまい、前記本発明に
依るRHETのような動作をすることは不可能で
ある。
ベース・エミツタ間電圧VBEが大きくなつた場合
にリーク電流があると、第７図に破線で示したよ
うな特性となり、入力VINが１の場合に出力VOT
は０か１か判らなくなつてしまい、前記本発明に
依るRHETのような動作をすることは不可能で
ある。
前記説明した実施例では、AlAsバリヤ層２Ａ
及びGaAsウエル層２Ｂを厚さ20〔Å〕一定とし
てあるが、AlAsバリヤ層２Ａの厚さをn+型
GaAs基板（コレクタ）１に近づくにつれて厚く
する、所謂、チヤープ超格子にすると更に効果的
である。
及びGaAsウエル層２Ｂを厚さ20〔Å〕一定とし
てあるが、AlAsバリヤ層２Ａの厚さをn+型
GaAs基板（コレクタ）１に近づくにつれて厚く
する、所謂、チヤープ超格子にすると更に効果的
である。
本発明に依るRHETに於いては、共鳴トンネ
リング効果を利用するホツト・エレクトロン・ト
ランジスタと呼ばれる高速半導体装置に於いて、
コレクタ側にベース層からのキヤリヤのうち特定
のエネルギを有するもののみを通過させるサブ・
バンドが生成される超格子を設けた構成になつて
いる。
リング効果を利用するホツト・エレクトロン・ト
ランジスタと呼ばれる高速半導体装置に於いて、
コレクタ側にベース層からのキヤリヤのうち特定
のエネルギを有するもののみを通過させるサブ・
バンドが生成される超格子を設けた構成になつて
いる。
このような構成を採ることに依り、エミツタ層
から共鳴トンネリング効果でベース層に注入され
たキヤリヤのみをコレクタ側に形成された超格子
を通過させコレクタ電流として取り出すことがで
きる。
から共鳴トンネリング効果でベース層に注入され
たキヤリヤのみをコレクタ側に形成された超格子
を通過させコレクタ電流として取り出すことがで
きる。
第１図は本発明一実施例に関するエネルギ・バ
ンド・ダイヤグラム、第２図はRHETを説明す
る為の図で、Ａは要部切断側面図、Ｂは図Ａに対
応させたエネルギ・バンド・ダイヤグラム、第３
図Ａ乃至ＣはRHETの動作原理を説明する為の
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第４図はベー
ス・エミツタ間電圧VBE対エミツタ電流IEの関係
を説明する為の線図、第５図のベース・エミツタ
間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係を説明する為
の線図、第６図は要求されるベース・エミツタ間
電圧VBE対コレクタ電流Icの関係を説明する為の
線図、第７図は本発明に依るRHETの入出力特
性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はn+型GaAsコレクタ層、２は
AlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・バリヤ側、
２′は超格子、３はn+型GaAsベース層、４は超
格子、５はn+型GaAsエミツタ層、６はエミツタ
電極、７はベース電極、８はコレクタ電極、９は
サブ・バンド、Ecは伝導帯の底、EFはフエル
ミ・レベル、Exはサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルをそれぞれ示している。
ンド・ダイヤグラム、第２図はRHETを説明す
る為の図で、Ａは要部切断側面図、Ｂは図Ａに対
応させたエネルギ・バンド・ダイヤグラム、第３
図Ａ乃至ＣはRHETの動作原理を説明する為の
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第４図はベー
ス・エミツタ間電圧VBE対エミツタ電流IEの関係
を説明する為の線図、第５図のベース・エミツタ
間電圧VBE対コレクタ電流Icの関係を説明する為
の線図、第６図は要求されるベース・エミツタ間
電圧VBE対コレクタ電流Icの関係を説明する為の
線図、第７図は本発明に依るRHETの入出力特
性を説明する為の線図をそれぞれ表している。 図に於いて、１はn+型GaAsコレクタ層、２は
AlyGa1-yAsコレクタ側ポテンシヤル・バリヤ側、
２′は超格子、３はn+型GaAsベース層、４は超
格子、５はn+型GaAsエミツタ層、６はエミツタ
電極、７はベース電極、８はコレクタ電極、９は
サブ・バンド、Ecは伝導帯の底、EFはフエル
ミ・レベル、Exはサブ・バンドのエネルギ・レ
ベルをそれぞれ示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エネルギ・サブ・バンドが生成される少なく
とも一つの量子井戸が形成された一導電型エミツ
タ層と、 該一導電型エミツタ層から共鳴トンネリング効
果に依つてキヤリアが注入される反対導電型ベー
ス層と、 該反対導電型ベース層からのキヤリアを通過さ
せ得るエネルギ・サブ・バンドが生成される少な
くとも一つの量子井戸を有する超格子と を備えてなることを特徴とする高速半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536286A JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536286A JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203371A JPS62203371A (ja) | 1987-09-08 |
| JPH0431192B2 true JPH0431192B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=12717164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4536286A Granted JPS62203371A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 高速半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203371A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62299072A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-26 | Sanyo Electric Co Ltd | ホツトエレクトロントランジスタ |
| JP2731089B2 (ja) * | 1991-10-02 | 1998-03-25 | 三菱電機株式会社 | 高速動作半導体装置およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP4536286A patent/JPS62203371A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62203371A (ja) | 1987-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0611056B2 (ja) | 高速半導体装置 | |
| JP3922466B2 (ja) | 半導体論理素子 | |
| EP0159273A2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH07120807B2 (ja) | 定電流半導体装置 | |
| JPS6313355B2 (ja) | ||
| JPH0732250B2 (ja) | 半導体デバイス | |
| JPS583277A (ja) | 半導体共鳴トンネル３極装置 | |
| EP0482726B1 (en) | Heterojunction field-effect transistor | |
| JPH07193081A (ja) | バイポーラトランジスタ | |
| JPH01186683A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH0665217B2 (ja) | トランジスタ | |
| US4860064A (en) | Transistor comprising a 2-dimensional carrier gas collector situated between emitter and gate | |
| JPH0431192B2 (ja) | ||
| EP0186301B1 (en) | High-speed semiconductor device | |
| US4910562A (en) | Field induced base transistor | |
| JP2936871B2 (ja) | トンネリング電界効果トランジスタ | |
| JP3119207B2 (ja) | 共鳴トンネルトランジスタおよびその製造方法 | |
| JPS61144881A (ja) | 半導体装置 | |
| US4994882A (en) | Semiconductor device and method | |
| JPH01214164A (ja) | 共鳴トンネリングトランジスタ | |
| JP2582643B2 (ja) | 超伝導トランジスタ | |
| JP2592302B2 (ja) | 量子効果半導体装置 | |
| JP2771214B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP2513118B2 (ja) | トンネルトランジスタおよびその製造方法 | |
| JPH0377375A (ja) | 高速半導体装置 |