JPH07283398A - 一次元チャネルトランジスタとその製造方法 - Google Patents
一次元チャネルトランジスタとその製造方法Info
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- JPH07283398A JPH07283398A JP7686694A JP7686694A JPH07283398A JP H07283398 A JPH07283398 A JP H07283398A JP 7686694 A JP7686694 A JP 7686694A JP 7686694 A JP7686694 A JP 7686694A JP H07283398 A JPH07283398 A JP H07283398A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】へテロ接合界面の断面形状を鋭い鋸歯状構造に
作製することによって１ＤＥＧ系の性能が発揮出来るＦ
ＥＴを提供する。 【構成】鋸歯状の断面構造を有する周期的に多重に配列
されたラインで構成される能動領域１１を、その鋸歯の
ラインの側面に沿って形成された一次元電子系をトラン
ジスタのチャネルにする。 【効果】電荷担体（電子等）の経過通路のゆらぎを一次
元的に抑えると共にチャネルキャリア密度を向上し、高
周波でのノイズを低減する。
作製することによって１ＤＥＧ系の性能が発揮出来るＦ
ＥＴを提供する。 【構成】鋸歯状の断面構造を有する周期的に多重に配列
されたラインで構成される能動領域１１を、その鋸歯の
ラインの側面に沿って形成された一次元電子系をトラン
ジスタのチャネルにする。 【効果】電荷担体（電子等）の経過通路のゆらぎを一次
元的に抑えると共にチャネルキャリア密度を向上し、高
周波でのノイズを低減する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一次元チャネルキャリア
トランジスタに係り、特に、高周波対応性，低ノイズ特
性の要求される衛星放送，セルラ無線等の送，受信機に
置ける増幅器として用いて好適な一次元チャネルキャリ
アトランジスタに関する。
トランジスタに係り、特に、高周波対応性，低ノイズ特
性の要求される衛星放送，セルラ無線等の送，受信機に
置ける増幅器として用いて好適な一次元チャネルキャリ
アトランジスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】二次元電子ガス（Two-dimensional elec
tron gas；２ＤＥＧ）系を応用したデバイスとしてＨＥ
ＭＴ(High electron mobility transistor）がある。Ｈ
ＥＭＴは、バルクな電子を能動層として用いたＭＥＳＦ
ＥＴに比べて、電子系の自由度が一次元低くなることに
伴って拡散の自由度が抑制され、低ノイズな性能が見出
されている。
tron gas；２ＤＥＧ）系を応用したデバイスとしてＨＥ
ＭＴ(High electron mobility transistor）がある。Ｈ
ＥＭＴは、バルクな電子を能動層として用いたＭＥＳＦ
ＥＴに比べて、電子系の自由度が一次元低くなることに
伴って拡散の自由度が抑制され、低ノイズな性能が見出
されている。
【０００３】この低次元効果に着眼して、一次元電子ガ
ス（１ＤＥＧ）系をＦＥＴの能動層に用いるという１Ｄ
ＥＧ−ＦＥＴをすでに発明している（文献１；特願平3
−211878号明細書）。これは、ヘテロ接合界面が周期的
に鋸歯形状に折り曲げられていることを特徴としてお
り、折り曲げによって生じる形状効果により、へテロ接
合界面の凸の部分に電子が高密度に誘起される。この高
密度な電子を一次元電子ガスのチャンネルとして扱うに
は鋸歯の周期が１００ｎｍ程度が最適であるが、高密度
電子の効果を得るには、より急峻なへテロ接合界面の形
成が不可欠であった。
ス（１ＤＥＧ）系をＦＥＴの能動層に用いるという１Ｄ
ＥＧ−ＦＥＴをすでに発明している（文献１；特願平3
−211878号明細書）。これは、ヘテロ接合界面が周期的
に鋸歯形状に折り曲げられていることを特徴としてお
り、折り曲げによって生じる形状効果により、へテロ接
合界面の凸の部分に電子が高密度に誘起される。この高
密度な電子を一次元電子ガスのチャンネルとして扱うに
は鋸歯の周期が１００ｎｍ程度が最適であるが、高密度
電子の効果を得るには、より急峻なへテロ接合界面の形
成が不可欠であった。
【０００４】この構造を実現する手段として、例えば、
あらかじめ半導体基板に（１１１）Ａ面を側面とするよ
うなグレーティングラインを施し、その後結晶成長によ
ってコンフォーマルな膜厚の成長を行う手法がある。
あらかじめ半導体基板に（１１１）Ａ面を側面とするよ
うなグレーティングラインを施し、その後結晶成長によ
ってコンフォーマルな膜厚の成長を行う手法がある。
【０００５】しかし、グレーティングラインの断面形状
を図３（ａ）に示すように鋭い三角歯に形成しても、そ
の後、ＧａＡｓバッファ層１１を成長するにつれてＧａ
原子のマイグレーション効果により、溝の部分の成長が
速くなり膜厚が厚くなるほど平坦化が進む。そのため、
基板の形状を急峻に作製しても図３（ｂ）に示すよう
に、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓへテロ接合界面の断面形状
の急峻性を維持できないという問題があった。
を図３（ａ）に示すように鋭い三角歯に形成しても、そ
の後、ＧａＡｓバッファ層１１を成長するにつれてＧａ
原子のマイグレーション効果により、溝の部分の成長が
速くなり膜厚が厚くなるほど平坦化が進む。そのため、
基板の形状を急峻に作製しても図３（ｂ）に示すよう
に、ＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓへテロ接合界面の断面形状
の急峻性を維持できないという問題があった。
【０００６】一方、ＧａＡｓ基板には界面準位が存在す
るためにＧａＡｓバッファ層厚が薄くなるとヘテロ界面
にたまる二次元電子の密度が減少することが文献２：ジ
ャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジッ
クス（Jpn. J. Appl. Phys.25, 1986, p.1216）で知ら
れている。これを回避するためには、少なくとも100ｎ
ｍ以上のＧａＡｓバッファ層を成長させる必要がある
が、上述した平坦化によって１００ｎｍのＧａＡｓバッ
ファ層の成長はヘテロ接合界面の鋸歯形状を維持するこ
とが困難であるという問題があった。
るためにＧａＡｓバッファ層厚が薄くなるとヘテロ界面
にたまる二次元電子の密度が減少することが文献２：ジ
ャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジッ
クス（Jpn. J. Appl. Phys.25, 1986, p.1216）で知ら
れている。これを回避するためには、少なくとも100ｎ
ｍ以上のＧａＡｓバッファ層を成長させる必要がある
が、上述した平坦化によって１００ｎｍのＧａＡｓバッ
ファ層の成長はヘテロ接合界面の鋸歯形状を維持するこ
とが困難であるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前述し
た問題点を克服し、へテロ接合界面の断面形状を鋭い鋸
歯状構造に作製することによって１ＤＥＧ系の性能が発
揮出来るＦＥＴを提供することにある。
た問題点を克服し、へテロ接合界面の断面形状を鋭い鋸
歯状構造に作製することによって１ＤＥＧ系の性能が発
揮出来るＦＥＴを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】近年、超高真空一貫プロ
セスによる研究が盛んに行われ、基板の加工から結晶成
長までを清浄な状態で行うことが可能になってきてい
る。例えば、ＧａＡｓ基板にあらかじめＧａＡｓバッフ
ァ層を成長した後に、塩素ガスでエッチングしその後、
ＡｌＧａＡｓ層を再成長し２ＤＥＧ構造を作製した報告
が文献３：ジャーナル オブ クリスタル グロウス
（J. Crys. Growth 127 1993 p.877）にあり、従来手法
の２ＤＥＧ構造と比べても移動度においてなんら遜色が
ないことを示している。
セスによる研究が盛んに行われ、基板の加工から結晶成
長までを清浄な状態で行うことが可能になってきてい
る。例えば、ＧａＡｓ基板にあらかじめＧａＡｓバッフ
ァ層を成長した後に、塩素ガスでエッチングしその後、
ＡｌＧａＡｓ層を再成長し２ＤＥＧ構造を作製した報告
が文献３：ジャーナル オブ クリスタル グロウス
（J. Crys. Growth 127 1993 p.877）にあり、従来手法
の２ＤＥＧ構造と比べても移動度においてなんら遜色が
ないことを示している。
【０００９】更に、塩素ガス雰囲気中で電子線リソグラ
フィ−を用いてＩｎＡｓをパターニングし、そのＩｎＡ
ｓをマスクにして塩素ガスによってＧａＡｓを選択的に
エッチング出来ることが文献４：アプライド フィジカ
ル レターズ（Appl. Phys.Lett. 63 1992 p.1789）に
示されている。
フィ−を用いてＩｎＡｓをパターニングし、そのＩｎＡ
ｓをマスクにして塩素ガスによってＧａＡｓを選択的に
エッチング出来ることが文献４：アプライド フィジカ
ル レターズ（Appl. Phys.Lett. 63 1992 p.1789）に
示されている。
【００１０】発明者等は、超高真空中で行われるこれら
の技術を用いることによってヘテロ接合界面の断面を鋭
い鍋歯状にする上での前記従来技術の問題点を解決する
着想を得た。
の技術を用いることによってヘテロ接合界面の断面を鋭
い鍋歯状にする上での前記従来技術の問題点を解決する
着想を得た。
【００１１】図１および図２に本発明の基本プロセスを
示す。
示す。
【００１２】（１）ＧａＡｓ(１００)基板１０にＧａＡ
ｓ層１１を１００００ｎｍ、ＩｎＡｓ層３０を１０ｎｍ
成長させた後、塩素ガス４０雰囲気中で、電子線を照射
してＩｎＡｓ層を５０ｎｍの間隔で＜０１−１＞方向に
パターニングする（図１（ａ））。
ｓ層１１を１００００ｎｍ、ＩｎＡｓ層３０を１０ｎｍ
成長させた後、塩素ガス４０雰囲気中で、電子線を照射
してＩｎＡｓ層を５０ｎｍの間隔で＜０１−１＞方向に
パターニングする（図１（ａ））。
【００１３】（２）塩素ガス照射によって、ＩｎＡｓ層
をマスクとしてＧａＡｓエピ層を選択的にエッチングし
て（１１１）Ａ面を側面とした１００ｎｍ周期のグレー
ティングラインを作製する（図１（ｂ））。
をマスクとしてＧａＡｓエピ層を選択的にエッチングし
て（１１１）Ａ面を側面とした１００ｎｍ周期のグレー
ティングラインを作製する（図１（ｂ））。
【００１４】（３）ＨＣｌガス４１雰囲気中で、ＩｎＡ
ｓ層を除去する（図２（ａ））。
ｓ層を除去する（図２（ａ））。
【００１５】（４）その後、ｕ−ＡｌＧａＡｓ層１６を
６ｎｍ、Ｓｉを１.０×１０１８／cm3ドープしたＡｌＧ
ａＡｓ層を３５０ｎｍ成長する（図３（ｂ））。
６ｎｍ、Ｓｉを１.０×１０１８／cm3ドープしたＡｌＧ
ａＡｓ層を３５０ｎｍ成長する（図３（ｂ））。
【００１６】以上、（１）〜（４）のプロセスを施すこ
とによって、へテロ接合界面の断面が鋭い鋸歯形状に作
製することが出来、１ＤＥＧ−ＦＥＴとしての性能を発
揮できる構造を実現出来る。
とによって、へテロ接合界面の断面が鋭い鋸歯形状に作
製することが出来、１ＤＥＧ−ＦＥＴとしての性能を発
揮できる構造を実現出来る。
【００１７】
【作用】上述したように、成長，微細加工，再成長を超
高真空一貫プロセス下で行うことにより、鋭い鋸歯形状
の断面を持つバッファ層を有し最終的にＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓ変調ドープ構造を提供する。このへテロ接合界
面の断面の鋸歯の形状効果によってＧａＡｓバッファ層
の凸部に誘起される高密度１ＤＥＧ系を特徴としたＦＥ
Ｔ構造を提供することである。
高真空一貫プロセス下で行うことにより、鋭い鋸歯形状
の断面を持つバッファ層を有し最終的にＧａＡｓ／Ａｌ
ＧａＡｓ変調ドープ構造を提供する。このへテロ接合界
面の断面の鋸歯の形状効果によってＧａＡｓバッファ層
の凸部に誘起される高密度１ＤＥＧ系を特徴としたＦＥ
Ｔ構造を提供することである。
【００１８】
〔実施例１〕以下本発明を実施例を通して更に詳しく説
明する。図４（ｂ）は本発明の一次元チャネルキャリア
トランジスタを１ＤＥＧ−ＦＥＴに適用した場合の斜視
図、図４（ａ）は同図（ｂ）におけるＡ−Ｂ断面のチャ
ンネル部分の断面図である。図４（ａ）において、ソー
ス電極およびドレイン電極は紙面の表部と裏部に位置す
るが図では省略し、ゲート電極２０に対応する部分のみ
記載している。
明する。図４（ｂ）は本発明の一次元チャネルキャリア
トランジスタを１ＤＥＧ−ＦＥＴに適用した場合の斜視
図、図４（ａ）は同図（ｂ）におけるＡ−Ｂ断面のチャ
ンネル部分の断面図である。図４（ａ）において、ソー
ス電極およびドレイン電極は紙面の表部と裏部に位置す
るが図では省略し、ゲート電極２０に対応する部分のみ
記載している。
【００１９】以下の過程は全て真空一貫マルチチャンバ
内で行われる。ただし、結晶成長は有機金属気相成長
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition；ＭＯＣ
ＶＤ)法で行う。
内で行われる。ただし、結晶成長は有機金属気相成長
（Metal Organic Chemical Vapor Deposition；ＭＯＣ
ＶＤ)法で行う。
【００２０】絶縁性ＧａＡｓ（１００）基板１０を真空
一貫マルチチャンバ内にセットして、ＭＯＣＶＤ成長室
に搬送する。ＧａＡｓ層１１を１００００ｎｍ、ＩｎＡ
ｓ層３０を１０ｎｍ順次成長する。次に基板をＥＢエッ
チング室へ移す。塩素ガス４０雰囲気中でＥＢ描画によ
りＩｎＡｓ層を、＜０１−１＞方向に平行に幅５０ｎｍ
の部分をエッチングする。ただし、ここで１−と表記し
てあるのは、１の上にオーバラインという意味である。
更に、５０ｎｍの間隔を開けて同様にＥＢ描画によるエ
ッチングを行う。これを繰り返す事によって、５０ｎｍ
／５０ｎｍ間隔のライン／スペースが作製できる。更
に、このＩｎＡｓ層をマスクに用いて、塩素ガス４０を
１３０度の温度で３sccm、４０秒間流す。これによっ
て、（111)Ａ面を側面とする断面が鋭い鋸歯状のＧａＡ
ｓバッファ層が作製出来る。その後、ＨＣｌガス４１を
照射してＩｎＡｓ層を除去する。
一貫マルチチャンバ内にセットして、ＭＯＣＶＤ成長室
に搬送する。ＧａＡｓ層１１を１００００ｎｍ、ＩｎＡ
ｓ層３０を１０ｎｍ順次成長する。次に基板をＥＢエッ
チング室へ移す。塩素ガス４０雰囲気中でＥＢ描画によ
りＩｎＡｓ層を、＜０１−１＞方向に平行に幅５０ｎｍ
の部分をエッチングする。ただし、ここで１−と表記し
てあるのは、１の上にオーバラインという意味である。
更に、５０ｎｍの間隔を開けて同様にＥＢ描画によるエ
ッチングを行う。これを繰り返す事によって、５０ｎｍ
／５０ｎｍ間隔のライン／スペースが作製できる。更
に、このＩｎＡｓ層をマスクに用いて、塩素ガス４０を
１３０度の温度で３sccm、４０秒間流す。これによっ
て、（111)Ａ面を側面とする断面が鋭い鋸歯状のＧａＡ
ｓバッファ層が作製出来る。その後、ＨＣｌガス４１を
照射してＩｎＡｓ層を除去する。
【００２１】グレーティングを施した基板１０を再びＭ
ＯＣＶＤ成長室に搬送した後、温度７００度、Ｖ／III
比７０でアンドープのＡｌyＧａ1-yＡｓ層１６（ｙ＝
０.３）を６ｎｍ、Ｓｉを１.０×１０１８／cm3 含有さ
せたｎ型のAlxGa1-xAs層（ｘ＝０.３)４０ｎｍ成長させ
た。この時、ＡｌＧａＡｓ層１６とＧａＡｓ層１１との
へテロ接合界面に電子蓄積層が形成される。又、ｎ−Al
GaAs層１３の上にアンドープＡｌＧａＡｓ層１７を１０
〜１５ｎｍ形成して、ゲート耐圧を向上させるための構
造も通常のＨＥＭＴ構造と同様に有効である。更に、Ｓ
ｉを2.0×１０１８／cm3含有するｎ＋ＧａＡｓ層１９を
１６０ｎｍ成長する。
ＯＣＶＤ成長室に搬送した後、温度７００度、Ｖ／III
比７０でアンドープのＡｌyＧａ1-yＡｓ層１６（ｙ＝
０.３）を６ｎｍ、Ｓｉを１.０×１０１８／cm3 含有さ
せたｎ型のAlxGa1-xAs層（ｘ＝０.３)４０ｎｍ成長させ
た。この時、ＡｌＧａＡｓ層１６とＧａＡｓ層１１との
へテロ接合界面に電子蓄積層が形成される。又、ｎ−Al
GaAs層１３の上にアンドープＡｌＧａＡｓ層１７を１０
〜１５ｎｍ形成して、ゲート耐圧を向上させるための構
造も通常のＨＥＭＴ構造と同様に有効である。更に、Ｓ
ｉを2.0×１０１８／cm3含有するｎ＋ＧａＡｓ層１９を
１６０ｎｍ成長する。
【００２２】以降、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕをレジストを
用いた蒸着リフトオフ法により形成し、アロイによりオ
ーミック電極となるソース電極２１およびドレイン電極
２２を形成する。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着した後
リフトオフによって、ゲート電極２０を形成して素子を
完成する。
用いた蒸着リフトオフ法により形成し、アロイによりオ
ーミック電極となるソース電極２１およびドレイン電極
２２を形成する。また、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕを蒸着した後
リフトオフによって、ゲート電極２０を形成して素子を
完成する。
【００２３】以上の工程によって構成された本発明の素
子の平面上のトランジスタ幅Ｗは２００mm、ゲート長Ｌ
ｇは０.２５mm 、ソース電極とゲート電極間の距離Ｌｓ
ｇは１.５mm である。このＦＥＴの２０ＧＨｚでのノイ
ズ指数を測定したところ０.４ｄＢ であり従来の二次元
電子ガスをチャンネルとして扱う場合に比べて１／２以
下の低ノイズであった。
子の平面上のトランジスタ幅Ｗは２００mm、ゲート長Ｌ
ｇは０.２５mm 、ソース電極とゲート電極間の距離Ｌｓ
ｇは１.５mm である。このＦＥＴの２０ＧＨｚでのノイ
ズ指数を測定したところ０.４ｄＢ であり従来の二次元
電子ガスをチャンネルとして扱う場合に比べて１／２以
下の低ノイズであった。
【００２４】本実施例では、ＧａＡｓを選択エッチング
するのに塩素ガスを用いたがＨＣｌガスを用いてもよ
い。
するのに塩素ガスを用いたがＨＣｌガスを用いてもよ
い。
【００２５】本実施例では、（１００）面を有する基板
を用いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面
が（１１１）Ａ面を側面とする鋭い鋸歯構造を示した
が、（７５５）Ａ面，（２１１）Ａ面，（３１１）Ａ
面，（４１１）Ａ面のいずれかの面を側面とする鋸歯構
造であってもよい。
を用いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面
が（１１１）Ａ面を側面とする鋭い鋸歯構造を示した
が、（７５５）Ａ面，（２１１）Ａ面，（３１１）Ａ
面，（４１１）Ａ面のいずれかの面を側面とする鋸歯構
造であってもよい。
【００２６】あるいは、（１００）面を有する基板を用
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１１１）Ｂ面，（２１１）Ｂ面，(３１１)Ｂ面，(４
１１)Ｂ面のいずれかの面を側面とする鋸歯構造であっ
てもよい。
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１１１）Ｂ面，（２１１）Ｂ面，(３１１)Ｂ面，(４
１１)Ｂ面のいずれかの面を側面とする鋸歯構造であっ
てもよい。
【００２７】あるいは、（１００）面を有する基板を用
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１１０）面および（１１−０）面を側面とする鋸歯構
造であってもよい。
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１１０）面および（１１−０）面を側面とする鋸歯構
造であってもよい。
【００２８】あるいは、（１１０）面を有する基板を用
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１００）面および（０１０）面、あるいは、（１１
１）Ａ面および（１１１）Ｂ面を側面とする鋸歯構造で
あってもよい。いずれにしろ、鋸歯構造を形成する側面
が鋭い形状で作製出来ればよい。
いてＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓへテロ接合界面の断面が、
（１００）面および（０１０）面、あるいは、（１１
１）Ａ面および（１１１）Ｂ面を側面とする鋸歯構造で
あってもよい。いずれにしろ、鋸歯構造を形成する側面
が鋭い形状で作製出来ればよい。
【００２９】本実施例では、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
の変調ドープ構造であったが、ＩｎＧａＡｓ歪みチャネ
ルを用いた構造であってもよい。すなわち、図４（ａ）
に示すように、アンドープＧａＡｓ層を鋭い鋸（三角）
歯構造にエッチング加工した後に、ＩｎＧａＡｓ層（Ｉ
ｎ組成０.１〜０.２）を１０ｎｍ〜２０ｎｍ形成し、そ
の後は本実施例と同様に、アンドープＡｌＧａＡｓ層１
６の工程を繰り返す。
の変調ドープ構造であったが、ＩｎＧａＡｓ歪みチャネ
ルを用いた構造であってもよい。すなわち、図４（ａ）
に示すように、アンドープＧａＡｓ層を鋭い鋸（三角）
歯構造にエッチング加工した後に、ＩｎＧａＡｓ層（Ｉ
ｎ組成０.１〜０.２）を１０ｎｍ〜２０ｎｍ形成し、そ
の後は本実施例と同様に、アンドープＡｌＧａＡｓ層１
６の工程を繰り返す。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系変
調ドープ構造において、へテロ接合界面の断面が周期的
な鋸歯を有することを特徴としており、この鋸歯の凸部
に形成される一次元電子ガスをＦＥＴの能動層としてい
るため、以下に述べる１ＤＥＧ−ＦＥＴとして有効であ
る。すなわち：鋸歯状に周期的に曲率を変調したヘテロ
接合界面を有する変調ドープ構造が電子密度に濃淡を生
じせしめ、しかも凸部の密度の高い部分は従来型のデバ
イスのチャネルキャリア（例えば２ＤＥＧ）のピーク密
度よりも倍以上高くする効果をもたらす。この高密度電
子部分を１ＤＥＧのチャンネルに用いることによって、
電荷担体（電子等）の経過通路のゆらぎを一次元的に抑
えると共にチャンネルキャリア密度を著しく向上させる
事で高周波でのノイズを大幅に抑えることが出来る。
調ドープ構造において、へテロ接合界面の断面が周期的
な鋸歯を有することを特徴としており、この鋸歯の凸部
に形成される一次元電子ガスをＦＥＴの能動層としてい
るため、以下に述べる１ＤＥＧ−ＦＥＴとして有効であ
る。すなわち：鋸歯状に周期的に曲率を変調したヘテロ
接合界面を有する変調ドープ構造が電子密度に濃淡を生
じせしめ、しかも凸部の密度の高い部分は従来型のデバ
イスのチャネルキャリア（例えば２ＤＥＧ）のピーク密
度よりも倍以上高くする効果をもたらす。この高密度電
子部分を１ＤＥＧのチャンネルに用いることによって、
電荷担体（電子等）の経過通路のゆらぎを一次元的に抑
えると共にチャンネルキャリア密度を著しく向上させる
事で高周波でのノイズを大幅に抑えることが出来る。
【図１】本発明の超高真空プロセス下におけるへテロ接
合界面の鋭い鋸歯構造を作製する第一プロセスの説明
図。
合界面の鋭い鋸歯構造を作製する第一プロセスの説明
図。
【図２】本発明の超高真空プロセス下におけるへテロ接
合界面の鋭い鋸歯構造を作製する第二プロセス説明図。
合界面の鋭い鋸歯構造を作製する第二プロセス説明図。
【図３】従来のグレーティングライン基板上の結晶成長
による鋸歯構造の断面図。
による鋸歯構造の断面図。
【図４】本発明の一次元チャネルキャリアトランジスタ
の基本構成の説明図。
の基本構成の説明図。
１０…ＧａＡｓ基板、１１…アンドープＧａＡｓ層、３
０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…ＩｎＡｓ層、４
０…塩素ガス。
０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ…ＩｎＡｓ層、４
０…塩素ガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 29/80
Claims (8)
- 【請求項１】第一の半導体と前記第一の半導体より電子
親和力が小さい第二の半導体を有し、前記第二の半導体
内に不純物をドープされた半導体層を含み、前記第一の
半導体及び前記第二の半導体がヘテロ界面を形成する際
の共通界面の曲率が周期的に変調していることを特徴と
する一次元チャネルトランジスタ。 - 【請求項２】請求項１において、前記第一の半導体を結
晶成長後に断面が鋸歯状の構造を作製し、その後、前記
第二の半導体を再成長することによって前記第一の半導
体と前記第二の半導体のヘテロ接合界面を鋸歯の断面を
有した周期的多重ライン構造となし、これによって前記
鋸歯状側面に一次元的な電子担体となる一次元半導体領
域を形成し、一次元担体によって形成される電子系を制
御する第一の電極と、一次元電子系にオーミック接続す
る電極が複数個形成されてなる一次元チャネルトランジ
スタ。 - 【請求項３】周期的多重ラインの形成において、基板の
面方位を（１００）とし、前記第一の半導体と前記第二
の半導体からなるへテロ接合界面の側面が｛ｎ１１｝面
（ｎ＝１，２，３，４）、あるいは｛７５５｝面からな
る鋸歯状に形成されていることを特徴とする請求項２に
記載の一次元チャンネルトランジスタの製造方法。 - 【請求項４】周期的多重ラインの形成において、基板の
面方位を（１００）とし、前記第一の半導体と前記第二
の半導体からなるへテロ接合界面の側面が（１１０）面
と（１１−０）面とからなる鋸歯状に形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の一次元チャネルトラン
ジスタの製造方法。 - 【請求項５】周期的多重ラインの形成において、基板の
面方位を（１１０）とし、前記第一の半導体と前記第二
の半導体からなるへテロ接合界面の側面が（１００）面
と（０１０）面とからなる鋸歯状に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の一次元チャネルトランジ
スタの製造方法。 - 【請求項６】請求項１において、 前記第一の半導体と前記第二の半導体のへテロ接合界面
が鋸歯状の断面を有した周期的多重ラインを形成するこ
とによって前記鋸歯形状側面に一次元的な電子担体とな
る一次元半導体領域を形成し、前記一次元担体によって
形成される電子系を制御する第一の電極と、前記一次元
電子系にオーミック接続する電極が複数個形成されてな
る一次元チャネルトランジスタ。 - 【請求項７】請求項６において、前記第一の半導体がア
ンドープＧａＡｓ、前記第二の半導体がドープされたＡ
ｌxＧａ1-xＡｓから形成されてなる一次元チャネルトラ
ンジスタ。 - 【請求項８】請求項７において、前記第一の半導体がア
ンドープＧａＡｓ、前記第二の半導体がドープされたＡ
ｌxＧａ1-xＡｓ、前記第一の半導体と前記第二の半導体
の間にＩｎzＧａ1-zＡｓ層（ｚ＝０.１〜０.２）が挟ま
れた構造からなる一次元チャネルトランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7686694A JPH07283398A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 一次元チャネルトランジスタとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7686694A JPH07283398A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 一次元チャネルトランジスタとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283398A true JPH07283398A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13617577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7686694A Pending JPH07283398A (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 一次元チャネルトランジスタとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07283398A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116364774A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-30 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种高电子迁移率晶体管及其制作方法 |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP7686694A patent/JPH07283398A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116364774A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-06-30 | 厦门市三安集成电路有限公司 | 一种高电子迁移率晶体管及其制作方法 |
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