JPH05283673A - 共振トンネル半導体装置 - Google Patents

共振トンネル半導体装置

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JPH05283673A
JPH05283673A JP5034379A JP3437993A JPH05283673A JP H05283673 A JPH05283673 A JP H05283673A JP 5034379 A JP5034379 A JP 5034379A JP 3437993 A JP3437993 A JP 3437993A JP H05283673 A JPH05283673 A JP H05283673A
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quantum well
spacer layer
resonant tunneling
monolayer
forming
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JP5034379A
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Herbert Goronkin
ハーバート・ゴロンキン
Shen Jun
ジュン・シェン
Saied Tehrani
セイド・テラニ
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Motorola Inc
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    • H01L29/6631—Bipolar junction transistors [BJT] with an active layer made of a group 13/15 material
    • H01L29/66318—Heterojunction transistors

Abstract

(57)【要約】 【目的】 改善されたピーク−バリー電流比、改善され
た直線性および低い電力消費を備えた共振トンネル構造
を実現する。 【構成】 量子ウェル（１３）によって分離された２つ
の大きなバンドギャップ障壁層（１２，１４）を有する
共振トンネル半導体装置が提供される。２つの障壁（１
２，１４）および量子ウェル（１３）は第１の導電形の
第１および第２の半導体層（１１，１６）の間に形成さ
れる。量子ウェルの材料と異なるバンドギャップを有す
る材料のモノレイヤー（１７）が量子ウェルに与えら
れ、それにより量子ウェルのグランド状態エネルギレベ
ルを低下させる。あるいは、第１および第２の半導体層
（１１，１６）と異なるバンドギャップを有するモノレ
イヤー（１８，１９）がそれぞれ量子ウェル（１３）の
外側に第１および第２の半導体層に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、半導体装
置に関し、かつより特定的には、共振トンネル半導体装
置（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｓｅｍｉ
ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅｓ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】共振トンネルダイオードおよびトランジ
スタは高性能デジタルおよびアナログ回路に使用されて
いる。過去においては、共振トンネルトランジスタは共
振トンネルダイオードをバイポーラトランジスタのエミ
ッタコンタクト構造あるいはベースに設けることにより
作製していた。共振トンネルダイオードは量子ウェルに
よって分離された２つの高いバンドギャップ障壁層を有
する。量子ウェルは基底状態（ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔ
ｅ）エネルギレベルＥ０および第１の量子化エネルギレ
ベルＥ１を有する。２つの障壁層の外側には、低いバン
ドギャップ材料が設けられ、そこではフェルミエネルギ
（ＥＦ）による利用可能な電荷キャリアが存在する。Ｅ
Ｆ，Ｅ０およびＥ１の間の相対エネルギの差は装置（ｄ
ｅｖｉｃｅ）に印加されるバイアスによって決定され
る。
【０００３】通常の動作においては、電流は、２つの障
壁層をトンネリングしかつ量子ウェルを通ることによ
り、共振トンネルダイオードを通りあるいは共振トンネ
ルトランジスタのエミッタを通ってのみ流れる。電荷キ
ャリアはもしそれらがほぼＥ０またはＥ１に等しいエネ
ルギにある場合は量子ウェルを通りぬけることができる
のみであり、量子ウェルは広い範囲のバイアス状態にわ
たり電流を妨げる。しかしながら、前記構造がＥＦ＝Ｅ
０またはＥＦ＝Ｅ１となるようにバイアスされた場合
は、「共振」状態が存在する。これらの共振状態におい
ては、電荷キャリアは第１の障壁を通りぬけ、Ｅ０また
はＥ１のエネルギレベルにある第２の障壁に進み、次に
第２の障壁を通りぬける（ｔｕｎｎｅｌ ｔｈｒｏｕｇ
ｈ）。この特徴は共振トンネルダイオードおよびトラン
ジスタに負の微分抵抗を有する高度に非線形の電流−電
圧（Ｉ−Ｖ）特性を与え、これは高周波発振器およびア
ナログ回路およびデジタル回路の双方に用途が見出され
ている。
【０００４】共振状態の間に共振トンネル装置を流れる
高い電流密度はピーク電流と呼ばれる。非共振状態にお
いて装置を流れる比較的低い電流密度はバリー電流（ｖ
ａｌｌｅｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）と称される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の共振トンネ
ル装置の１つの問題はバリー電流に対するピーク電流の
比率が効率的な回路に対して望まれるほど大きくないこ
とである。高い電流密度の装置を提供するためには、ピ
ーク電流は大きくあるべきである。これは障壁層のバン
ドギャップを低下させることにより行うことができる
が、この方法は非共振状態の間に障壁が十分に電流を妨
げないため大きなバリー電流を生ずる結果となる。伝統
的なトランジスタまたはダイオードにおけるリーケージ
電流と類似した、この大きなバリー電流は装置において
熱として放散される。大きなバリー電流を有する装置は
従って効率が悪くかつ回路設計者に対し電力消費および
熱除去の問題を生じさせる。
【０００６】現存する共振トンネル装置に伴う他の問題
は最高の発振周波数を得るために大きな負の微分コンダ
クタンスを提供するのに大きなピーク−バリー比率が必
要なことである。大きなピーク−バリー比率はまたアナ
ログおよびデジタル回路に対する信頼性あるスイッチン
グを提供するためにも必要である。
【０００７】従って、必要なことは同時に低いバリー電
流を提供しながら、大きなピーク電流を可能にする共振
トンネル半導体装置である。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】簡単に述べれ
ば、本発明は量子ウェルによって分離された２つの大き
なバンドギャップ障壁層を有する共振トンネル半導体装
置によって達成される。前記２つの障壁および量子ウェ
ルは第１および第２の半導体層の間に形成される。量子
ウェルの材料とは異なるバンドギャップを有するモノレ
イヤー（ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）の材料が量子ウェルに設
けられ、それによって前記量子ウェルの基底状態エネル
ギレベルを低下させる。あるいは、前記第１および第２
の半導体層のものとは異なるバンドギャップを有するモ
ノレイヤーが、前記量子ウェルの外側に、それぞれ、第
１および第２の半導体層に形成される。
【０００９】用語「モノレイヤー」はここでは少なくと
も１つであるが３つまでの原子層の厚さの非常に薄い層
の結晶材料を意味するために使用されている。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明にかかわる共振トンネル装置
の非常に大きく拡大した断面図を示す。好ましい実施例
は特定の材料組成に関して説明されているが、実際の材
料組成はバンドギャップエネルギの間の関係が後に説明
する条件を満足している限り大幅に変更することが可能
なことを理解すべきである。第１のスペーサ層１６およ
び第２のスペーサ層１１は中以下のバンドギャップエネ
ルギを有する半導体材料からなる。例えば、スペーサ層
１１および１６はガリウムひ素（ＧａＡｓ）から構成す
ることができる。スペーサ層１１および１６はドーピン
グすることができるが、好ましい実施例においては、少
なくともスペーサ層１６の上部およびスペーサ層１１の
下部はドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）。量
子ウェル層１３もまた中位のバンドギャップ材料からな
り、これは好ましくはドーピングされない。量子ウェル
層１３は、例えば、ドーピングされていないＧａＡｓか
らなる。
【００１１】第１の障壁１４および第２の障壁１２はス
ペーサ層１１および１６のものより大きなバンドギャッ
プエネルギを有する材料から構成される。量子ウェル層
１３は第１の障壁１４および第２の障壁１２の間に形成
されて量子ウェルを形成する。スペーサ層１１および１
６は、障壁層１２および１４そして量子ウェル層１３と
ともに共振トンネルダイオードを形成する。
【００１２】図１に示されるように、共振トンネルダイ
オードは、スペーサ層１６がスペーサ層１６の底部とは
反対の導電形の半導体材料からなるベース領域２１に結
合されるように形成できる。ベース領域２１はスペーサ
層１６の底部と同じ導電形の半導体材料からなるコレク
タ領域２２の中に形成される。コレクタ領域２２および
ベース領域２１は共に共振トンネル装置構造がその上に
形成できる基板を形成する。共振トンネルダイオードの
みを形成するためには、ベース領域２１は省略される。
基板の導電形、ドーピング濃度およびバンドギャップエ
ネルギは特定のアプリケーションに応じて変えられる。
基板が、ＧａＡｓのような、単結晶半導体材料からなり
その上に図１に示されるオーバレイ層がエピタキシャル
成長技術によって形成できれば十分である。
【００１３】エミッタ電極２６はスペーサ層１１をおお
うように形成される。同様に、コレクタ電極２４はコレ
クタ領域２２に結合されるよう形成され、かつベース電
極２３はベース領域２１に結合されるよう形成される。
電極２３，２４および２６を形成するための金属被着お
よびパターニング技術は半導体技術においてよく知られ
ている。通常、それらが結合される半導体材料と電極２
３，２４および２６の境界において低い抵抗率の領域が
提供されることが必要である。イオン注入および拡散の
ような、そのような低い抵抗率領域を提供する方法もま
たよく知られている。図１に示される断面は高度に単純
化されており、かつ実際の装置構造は図示された特定の
形状からは大幅に変化し得ることが理解されるべきであ
る。
【００１４】図１には、点線で示された、それぞれスペ
ーサ層１１および１６に形成される、モノレイヤー１８
および１９が示されている。モノレイヤー１８および１
９はスペーサ層１１および１６のバンドギャップエネル
ギとは異なるバンドギャップエネルギ、より大きいかま
たはより小さいかのいずれか、を有する材料から構成さ
れる。例えば、モノレイヤー１８および１９はＧａＡｓ
よりも小さなバンドギャップエネルギを提供するために
インジウムひ素（ＩｎＡｓ）からなり、あるいはＧｓＡ
ｓよりも大きなバンドギャップエネルギを与えるために
アルミニウムひ素（ＡｌＡｓ）から構成することができ
る。好ましい実施例では、モノレイヤー１８は障壁層１
２とスペーサ層１１との境界から約３０オングストロー
ムに設けられている。同様に、モノレイヤー１９は障壁
層１４とスペーサ層１６との境界から約３０オングスト
ロームに設けられている。しかしながら、これらの間隔
は例示的なものに過ぎず、それは該間隔（ｓｐａｃｉｎ
ｇ）は障壁の高さと障壁層１４および量子ウェル１３の
寸法に依存するからである。他の間隔も本発明の範囲内
で使用することができる。
【００１５】本発明にかかわる共振トンネル装置の他の
特徴は、図１において点線で示された、量子ウェル１３
の中央部分内に形成されたモノレイヤー１７である。モ
ノレイヤー１７は量子ウェル１３のバンドギャップエネ
ルギよりも小さなバンドギャップエネルギを有する材料
からなる。例えば、モノレイヤー１７はＩｎＡｓから構
成できる。１つより多くのモノレイヤー１７を量子ウェ
ル１３の内側に設けることができ、これについては図３
を参照してより詳細に説明する。
【００１６】モノレイヤー１７、ならびにモノレイヤー
１８および１９の効果は図２〜図４に示された概略的バ
ンドダイアグラムを参照して最もよく説明することがで
きる。図２〜図４に示された伝導帯エネルギは図１の断
面図に示された装置領域に対応する参照番号によって識
別される。図２は従来技術の共振トンネル装置の伝導帯
の概略的バンドダイアグラムを示す。図２に示される従
来技術の構造はモノレイヤー１７，１８または１９を含
んでいない。量子ウェル１３は、図２〜図４に点線で示
された、量子化基底状態エネルギレベルＥ０および第１
の励起エネルギレベルＥ１を有する。電荷キャリアはそ
れらがＥ０またはＥ１に等しいエネルギを持っている場
合にのみ容易に量子ウェル１３を通る（ｔｒａｖｅｌ
ｔｈｒｏｕｇｈ）ことが可能である。
【００１７】スペーサ層１１またはスペーサ層１６にお
ける伝導帯内を移動する電荷キャリアはトンネリングに
よって障壁１２および１４を通りぬけることができる。
しかしながら、これらの電子はＥ０またはＥ１に等しい
エネルギを持っていない限り、それらが量子ウェル１３
を通りぬける確立は極めて低い。スペーサ層１１および
１６における電荷キャリアは図２〜図４において影をつ
けた領域によって示されるフェルミエネルギ（ＥＦ）に
存在する。スペーサ層１１またはスペーサ層１６に印加
されるバイアスはＥＦとＥ０とＥ１との間の相対的エネ
ルギ差を変更する。該エネルギ差を変更することによ
り、ＥＦはＥ０と整列することができ「共振」状態を提
供し、その間電荷キャリアは、量子ウェル１３を通り、
障壁１２および１４を通りぬけることができ、それによ
ってスペーサ層１１とスペーサ層１６との間に電流が流
れることができる。
【００１８】さらにバイアスが印加されると、ＥＦはＥ
０より大きくなりかつ共振状態が破壊される。ＥＦがＥ
１に等しくなると、第２の共振条件が満足されかつ大き
な電流密度が再び流れる。従って、本装置に対する電流
−電圧（Ｉ−Ｖ）特性はＥＦ＝Ｅ０およびＥＦ＝Ｅ１お
よびバリーに対応する２つのピークを有し、この場合Ｅ
１＞ＥＦ＞Ｅ０である。
【００１９】理想的には、大きな電流が流れる共振状態
を除きゼロ電流が流れる。しかしながら、実際には非共
振状態でさえも有限の伝送確率、障壁に対する熱イオン
の放射、および他のフォノンの助けによるおよび不純物
の助けによるトンネリングのため幾つかの寄生バリー電
流が流れる。本発明にかかわる共振トンネル装置は大幅
にバリー電流を低減しかつバリー電流に対するピーク電
流の比率を大幅に改善することが分かっている。
【００２０】図３は、本発明にかかわる第１の実施例の
共振トンネル装置の概略的バンドダイアグラムを示す。
モノレイヤー１７は量子ウェル１３の中央部に形成さ
れ、かつ量子ウェル１３よりも小さなバンドギャップエ
ネルギの材料からなる。１つより多くのモノレイヤー１
７を用いることができる。より低いバンドギャップモノ
レイヤー１７の効果は図２に示される構造と比較して量
子ウェル１３において実質的にＥ０を低下させることで
ある。モノレイヤー１７は単一のモノレイヤーが量子ウ
ェル１３の中央近くに配置された場合はＥ１のエネルギ
レベルに対しほとんど効果を持たない。
【００２１】Ｅ０を低くすることによる最も明白な効果
は共振状態ＥＦ＝Ｅ０が発生するバイアスを変えること
であるが、より注目すべき結果はモノレイヤー１７の存
在がピーク電流を最小限だけ低減しながらバリー電流を
かなり低減することである。原理的には、バリー電流は
もしＥ０およびＥ１の間のエネルギ分離が増大すれば低
減される。量子ウェル１３よりも小さなバンドギャップ
を有する材料からなるモノレイヤー１７はＥ０を低下さ
せ、かつ好ましくは量子ウェル１３の中央近くに配置さ
れる。量子ウェル１３よりも大きなバンドギャップを有
する材料からなる１つまたはそれ以上のモノレイヤー１
５はＥ１を上昇させる効果を有する。量子ウェル１３よ
りも大きなバンドギャップを有するモノレイヤー１５に
対する好ましい位置は量子ウェル１３の中心とエッジの
間の中間部である。
【００２２】量子ウェルよりも大きいバンドギャップお
よび小さいバンドギャップの双方を有する１つまたはそ
れ以上のモノレイヤー１５および１７を使用することが
できる。従って、幾つかのモノレイヤー１５および１７
を使用すると、Ｅ０およびＥ１の間の分離を特定のアプ
リケーションに適合させるために容易に仕立てることが
でき、かつ同時にバリー電流を低減しかつピーク−バリ
ー電流比を改善する。例示的な構造においては、ＧａＡ
ｓ量子ウェル１３の中央近くに挿入された１つのＩｎＡ
ｓモノレイヤー１７は、主としてバリー電流の低減によ
り、ピーク−バリー電流比をほぼ２のファクタで改善し
た。
【００２３】図４に示されるように、量子ウェル１３の
外側に配置されたモノレイヤー１８および１９はさらに
バリー電流を低減することも分かった。モノレイヤー１
８および１９は量子ウェルの内側においてはＥ０または
Ｅ１に対し大きな効果を持たないが、電荷キャリアの波
動関数の位相を変えることにより非共振状態においては
電荷キャリアが量子ウェル１３を通りぬける能力を変え
ることが分かった。実施例の構造においては、ＧａＡｓ
からなる、それぞれ、スペーサ層１１および１６に挿入
されたＩｎＡｓを含むモノレイヤー１８および１９はほ
ぼ２のファクタによってピーク−バリー電流比率を改善
した。また、モノレイヤー１７とモノレイヤー１８およ
び１９との効果は累積的なものである。言い換えれば、
モノレイヤー１８および１９と組合わせて１つのモノレ
イヤー１７を使用することによりほとんどバリー電流を
４倍低減する結果となる。
【００２４】再び図１を参照すると、本発明にかかわる
共振トンネル半導体装置を製作する方法は、図１に示さ
れるコレクタ領域２２およびベース領域２１のような、
その上に共振トンネル半導体装置が形成できる基板を提
供する段階を含む。あるいは、ドーピングされた半導体
基板を使用して該ドーピングされた基板を介して基板上
に形成された共振トンネル装置に結合された電極を有す
る単純な共振トンネルダイオードを提供することもでき
る。次に、上部および底部を有するスペーサ層１６が前
記基板をおおって形成され、かつ共振トンネルトランジ
スタの場合はベース領域２１に結合される。モノレイヤ
ー１９はスペーサ層１６の形成中にスペーサ層１６の上
部から所定の距離に形成される。
【００２５】第１の障壁層１４はスペーサ層１６をおお
って形成され、かつ量子ウェル１３は障壁層１４をおお
って形成される。モノレイヤー（単数または複数）１７
および１５は量子ウェル１３を形成する段階中に量子ウ
ェル１３に与えられる。量子ウェル１３は障壁層１２に
よっておおわれており、該障壁層１２はそれ自体スペー
サ層１１によっておおわれている。モノレイヤー１８は
スペーサ層１１に該スペーサ層１１の形成段階中に障壁
層１２から所定の距離に形成される。
【００２６】層１１〜１４，１６およびモノレイヤー１
７〜１９は、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）、電子層
エピタキシー（ＡＬＥ）、分子線エピタキシー（ＭＢ
Ｅ）その他のような、伝統的なエピタキシャル成長機器
および技術を用いて設けることができる。
【００２７】本発明の共振トンネル装置を使用する方法
は、図１に示されるように、バイポーラトランジスタま
たはヘテロ接合バイポーラトランジスタのベース領域の
上にスペーサ層１６を形成する段階を含む。バイポーラ
トランジスタまたはホットエレクトロン形トランジスタ
（ＨＥＴ）を形成するためには、スペーサ層１６の少な
くとも底部は第１の導電形にドーピングされる。例え
ば、スペーサ１６の底部はＮ形がドーピングされＮＰＮ
トランジスタのエミッタを形成する。ＮＰＮバイポーラ
トランジスタに対しては、ベース領域２１はＮＰＮトラ
ンジスタに対しては第２の導電形、またはＰ形にドーピ
ングされた半導体材料からなる。ＨＥＴに対しては、ベ
ース領域２１は反対の導電形にドーピングされない。ベ
ース領域２１が形成されるコレクタ領域２２は第１の導
電形の半導体材料からなる。コレクタ領域２２は基板で
もよく、あるいは他の基板上に形成された層でもよい。
理解を容易にするため、コレクタ領域２２ならびにベー
ス領域２１は基板と称される。
【００２８】量子ウェルおよびモノレイヤー１７，１８
および１９を含む共振トンネル構造は前に述べたように
スペーサ層１６の上部に形成される。電極２６がスペー
サ層１１上に形成される。電極２３はベース２１と接触
して形成され、かつコレクタ電極２４はコレクタ領域２
２に結合して形成される。電極２３，２４および２６は
伝統的な金属被着およびパターニング方法によって形成
される。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、改善さ
れたピーク−バリー電流比を有する共振トンネル構造が
提供されたことが明らかである。さらに、本発明による
共振トンネル装置は低いバリー電流、改善された装置直
線性、およびより低い総合電力消費を可能にする。本共
振トンネル構造はよく知られたエピタキシャル層被着技
術を使用して製造される。本共振トンネル装置は改善さ
れた性能を有する共振トンネルトランジスタの作製方法
においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる共振トンネルトランジスタの
一部を示す大きく拡大した断面図である。
【図２】従来技術の共振トンネル装置の概略的バンドダ
イアグラムの一部を示す説明図である。
【図３】本発明にかかわる共振トンネル装置の概略的バ
ンドダイアグラムの一部を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施例にかかわる共振トンネル
装置の概略的バンドダイアグラムを部分的に示す説明図
である。
【符号の説明】
１１ 第１のスペーサ層 １２ 第２の障壁層 １３ 量子ウェル層 １４ 第１の障壁層 １６ 第１のスペーサ層 １７，１８，１９ モノレイヤー ２１ ベース領域 ２２ コレクタ領域 ２３，２４，２６ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジュン・シェン アメリカ合衆国アリゾナ州85044、フェニ ックス、サウス・トウェンティフィフス・ プレイス 14654 (72)発明者 セイド・テラニ アメリカ合衆国アリゾナ州85258、スコッ ツデイル、イースト・サン・アルフレド・ ドライブ 8602

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 共振トンネル半導体装置であって、 第１の障壁層（１２）、 第２の障壁層（１４）、 前記第１および第２の障壁層の間の量子ウェル（１３）
    であって該量子ウェルにおける電荷キャリアは実質的に
    基底状態エネルギレベルＥ０または第１の励起エネルギ
    レベルＥ１に存在するもの、 前記第１の障壁層をおおう第１のスペーサ層（１１）、 前記第２の障壁層の下の第２のスペーサ層（１６）であ
    って、前記第１の障壁層（１２）、前記第２の障壁層
    （１４）および前記量子ウェル（１３）は前記第１およ
    び第２のスペーサ層（１１，１６）の間に形成されてい
    るもの、そして前記量子ウェルに形成された第１のモノ
    レイヤー（１７）であって、該第１のモノレイヤーは量
    子ウェル（１３）のバンドギャップと異なるバンドギャ
    ップを有する材料からなるもの、 を具備することを特徴とする共振トンネル半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記第２のスペーサ層（１６）の底部は
    第１の導電形であり、かつ前記装置はさらに、第２のス
    ペーサ層（１６）の下に形成された第２の導電形のベー
    ス領域（２１）、前記第１の導電形のコレクタ領域（２
    ２）であって前記ベース領域（２１）が該コレクタ領域
    （２２）と接合を形成するもの、前記第１のスペーサ層
    （１１）に結合されたエミッタ電極（２６）、前記ベー
    ス領域（２１）に結合されたベース電極（２３）、そし
    て前記コレクタ領域（２２）に結合されたコレクタ電極
    （２４）、を具備することを特徴とする請求項１に記載
    の共振トンネル半導体装置。
  3. 【請求項３】 共振トンネル半導体装置を製作する方法
    であって、 その上に共振トンネル半導体装置が形成できる基板（２
    ２）を準備する段階、 頭部を有する第１のスペーサ層（１６）を形成する段
    階、 前記第１のスペーサ層（１６）の前記頭部から所定の距
    離に前記第１のスペーサ層（１６）内に第１のモノレイ
    ヤー（１９）を形成する段階、 前記第１のスペーサ層（１６）をおおう第１の障壁層
    （１４）を形成する段階、 前記第１の障壁層（１４）をおおう量子ウェル（１３）
    を形成する段階、 前記量子ウェル（１３）の中央部に第２のモノレイヤー
    （１７）を形成する段階、 前記量子ウェル（１３）をおおう第２の障壁層（１２）
    を形成する段階、 第２のスペーサ層（１１）を形成する段階、そして前記
    第２の障壁層（１２）から所定の距離に前記第２のスペ
    ーサ層（１１）内に第３のモノレイヤー（１８）を形成
    する段階、 を具備することを特徴とする共振トンネル半導体装置を
    製作する方法。
  4. 【請求項４】 前記基板を準備する段階はさらに、第１
    の導電形のコレクタ領域（２２）を提供する段階、およ
    び前記コレクタ領域（２２）に第２の導電形のベース領
    域（２１）を形成する段階を具備し、前記第１のスペー
    サ層（１６）を形成する段階は前記ベース領域（２１）
    に結合された第１のスペーサ層（１６）を形成する段階
    を含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 共振トンネルダイオードを使用する方法
    であって、 第１の導電形のコレクタ領域（２２）および該コレクタ
    領域（２２）における第２の導電形のベース領域（２
    １）を有する基板を準備する段階、そして前記ベース領
    域（２１）の頭部上にかつ前記ベース領域（２１）に電
    気的に結合して共振トンネルダイオードを形成する段
    階、 を具備し、前記共振トンネルダイオードは前記ベース領
    域（２１）上に形成された第１のスペーサ層（１４，１
    ６）であって前記第１のスペーサ層（１４，１６）の少
    なくとも底部は第１の導電形にドーピングされているも
    の、前記第１のスペーサ層（１４，１６）上に形成され
    た量子ウェル（１３）、前記量子ウェル（１３）の中央
    部に形成された少なくとも１つのモノレイヤー（１７）
    であって、該少なくとも１つのモノレイヤー（１７）は
    前記量子ウェル（１３）とは異なるバンドギャップエネ
    ルギを有する材料からなるもの、そして前記量子ウェル
    （１３）の上部に第２のスペーサ層（１１，１２）を形
    成する段階、を含むことを特徴とする、共振トンネルダ
    イオードを使用する方法。
JP5034379A 1992-02-21 1993-01-29 共振トンネル半導体装置 Pending JPH05283673A (ja)

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