JPS60219766A - 半導体装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、従来のものと全く異なる動作原理を有し、超
高速で動作可能なバイポーラ形式の半導体装置（ｑｕａ
ｎｔｉｚｅｄ　ｂａｓｅ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＱＢ
Ｔ）に関する。

従来技術と問題点 一般に、バイポーラ半導体装置の動作原理は良く知られ
ているが、次に、その概略を第１図を参照して説明する
。

第１図は従来のｎｐｎ型バイポーラ半導体装置が熱平衡
状態にある場合のエネルギ・バンド・ダイヤグラムであ
る。

図に於いて、Ｅはエミッタ、Ｂはベース、Ｃはコレクタ
、ＥＦはフェルミ・レベル、Ｅｖは価電子帯、ＥＣは伝
導帯、ｎ、ｐ、は導電型をそれぞれ示している。

このようなバイポーラ半導体装置に於いて基本とされる
動作原理は次の通りである。

今、エミッタＥとベース８間に順方向電圧を印加すると
、エミッタＥからベースＢに注入された電子がベースＢ
中を拡散等で走行してコレクタＣに到達することに依っ
て信号がエミッタＥからコレクタＣに伝達されたことに
なる。

従って、このバイポーラ半導体装置の動作速度は、究極
的には、電子が熱拡散でエミッタＥからご】レクタＣま
で走行するのに要する時間、即ち、熱拡散に依る走行時
間で規制されていることになる。

発明の目的 本発明は、前記熱拡散に依る走行時間で束縛を受けるこ
となく高速動作が可能であって、必要に応じて種々の特
徴を持たせることができる半導体装置を提供する。

発明の構成 本発明の半導体装置は、マイノリティ・キャリヤに対す
るサブ・ハンドが生成され得るベースと、トンネル効果
を生じ得る程度の厚さを有するエミッタ・ポテンシャル
・バリヤを介して前記ベースに接するエミッタと、トン
ネル効果を生じ得る程度の厚さを有するコレクタ・ポテ
ンシャル・バリヤを介して前記ベースに接するコレクタ
とを備え、前記ベースにマイノリティ・キャリヤに対す
るサブ・バンドが形成された際にエミッタからコレクタ
へ該マイノリティ・キャリヤが共鳴トンネルで遷移する
ことを特徴とする構成になっている。

このような構成を有する本発明の半導体装置に於ける動
作原理は従来のバイポーラ半導体装置と全く異なってい
るので、それを次に説明することにする。

第２図は本発明一実施例の半導体装置が熱平衡状態にあ
る場合のエネルギ・バンド・ダイヤグラムを表し、第１
図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示しであ
る。

図に於いて、ＰＢ、はエミッタ・ポテンシャル・バリヤ
、ＰＢｃはコレクタ・ポテンシャル・バリヤ、Ｂ＋、Ｅ
ｘ　・・・・Ｅｌｌ　・・・・はサブ・バンド、Ｌｍは
ベースＢの幅（厚み）、ＺはエミッタＥからコレクタＣ
へ向かう方向をそれぞれ示している。

さて、エミッタ・ポテンシャル・バリヤＰＢ。

とコレクタ・ポテンシャル・バリヤＰＢｃとで挟まれた
ベースＢは実質的に２次元であり、そして、電子（キャ
リヤ）のＺ方向の運動が量子化される程度に充分に薄く
、例えば、５０〔人〕程度に設定されるものとする。

このようにベースＢを薄く形成すると、ベースＢはポテ
ンシャルの井戸のような状態になっていて、その中では
、エミッタＥからコレクタＣへ向かう電子、即ち、Ｚ方
向に向かう電子は成る特定のエネルギ単位しかとること
ができない状態が実現される。即ち、前記量子化に伴っ
て、ベースＢにはサブ・バンドＥ１．Ｅｘ　・・・・Ｅ
ｌｌ　・・・・が形成される。

サブ・バンドのエネルギ準位Ｅ、、は近似的には、即ち
、ポテンシャル・バリヤを無限大とした場合には、 πζ２　ｎＺ ｌ１− ２ｍ”Ｌ臨２ ζ−ｈ　／　２π ｈニブランク定数 ｎ−エネルギ量子数 ｍ“＝電子の有効質量（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍａｓｓ
） Ｌｍ＝ベース幅 で与えられる。

さて、このような半導体装置に於いて、エミッタＥ及び
ベース８間に順方向電圧を印加すると、その場合のエネ
ルギ・バンド・ダイヤグラムは第３図に見られるように
変化する。

第３図では第２図に関して説明した部分と同部分は同記
号で指示しである。

図に於いて、Ｖｆｆｌ＋はエミッタ・ベース間電圧、Ｖ
ＣＩはコレクタ・ベース間電圧、ＤＢはドブロイ（Ｄａ
ＢＩｏｇｌｉｅ）波をそれぞれ示シ、ソシて、エミッタ
・ポテンシャル・バリヤＰＢＥ及びコレクタ・ポテンシ
ャル・バリヤＰＢｃそれぞれの厚さは電子がトンネリン
グ可能な程度に選択されている。

図示のように電圧が印加された場合に於いて、例えば、
エネルギ準位Ｅ、と同じエネルギを有する電子がエミッ
タＥからＺ方向に注入されると、該電子はドブロイ波Ｄ
Ｂに見られるように透過率１、即ち、完全透過でコレク
タＣに到達する。

この電子がエミッタＥからコレクタＣに到達する過程で
は、従来のような走行に依るものではなく、トンネル効
果で二つのポテンシャル・バリヤを通り抜ける、所謂、
共鳴トンネル効果（ｒ　ｅ　５ｏｎａｎｔ　ｔｕｎｎｅ
ｌｉｎｇ）に依る遷移である為に極めて高速である。

この半導体装置をトランジスタ動作させる場合には、エ
ミッタ・ベース間電圧■。に依ってエネルギ・ハンドの
アライメントを実現させるのみで良く、原理的にはベー
ス電流は動作に不可欠ではない。

従って、入力端子は直流的には零であるが、エミッタ・
ベース間静電容量を充電する為の変位電流は流れるので
、これが回路を通して一定電流となり、オーミック電流
がエミッタ及びベース中を流れ、それに依るジュール損
で交流電力は発生することになる。

一般に、出力電力はコレクタ電流とコレクタ・ベース間
電圧ＶＣＩとの積であるから、この半導体装置は増幅器
としてのＩＲ能を有しているものである。

また、ベース・エミッタ間電圧■□を増加させて、例え
ば、エネルギ準位Ｅ１及びＥ２の中間にエミッタの伝導
帯Ｅｃがアライメントされたような場合には、電子の透
過率は零、即ち、完全反射の状態になり、コレクタ電流
も零になる。

更に、ベース・エミッタ間電圧■。を増加させて、例え
ば、エネルギ準位Ｅ２と伝導帯Ｅ、とかアライメントさ
れると再び完全透過となり、コレクタ電流が発生する。

このように、本発明の半導体装置、即ち、ＱＢＴは、そ
の稀に見る高速性に加え、従来の半導体装置にない強い
非線型と多様な機能を有するものである。

第４図は前記の点を更に明らかにする為、ＱＢＴと従来
のバイポーラ・トランジスタとの伝達特性を比較して示
す線図である。

図では、縦軸にコレクタ電流■、を、横軸にエミッタ・
ベース間電圧Ｖ□をそれぞれ採ってあり、ＡはＱＢＴの
、また、Ｂは従来のバイポーラ・トランジスタのそれぞ
れの特性線、■１及びＶ、は伝導帯Ｅ、をそれぞれエネ
ルギ準位Ｅ１及びＥ２にアライメントする為のエミッタ
・ベース間電圧ｖ０をそれぞれ示している。

図から判るように、従来のバイポーラ・トランジスタで
は、エミッタ・ベース間電圧ｖｔｍに対して単調に増加
するだけであるが、ＱＢＴでは、エミッタ・ベース間電
圧■。が■１及び■２であるときのみ、パルス状のコレ
クタ電流１ｃが発生し、このコレクタ電流Ｉ、はエミッ
タ・ベース間電圧■、に対して極めて非線型性が強い依
存性を示す。

この特徴的な伝達特性は、通常のバイナリ論理回路のみ
ならず、多（Ｉ［論理回路などの高度の論理回路の実現
に有効である。

発明の実施例 第５図は本発明一実施例の要部切断側面図を表している
。

図に於いて、ｌは半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はコレクタ
、３はコレクタ・ポテンシャル・バリヤ、４はベース、
５はエミッタ・ポテンシャル・バリヤ、６はエミッタ、
７は金・ゲルマニウム／金（Ａｕ−Ｇｅ／Ａｕ）オーミ
ックのコレクタ電橋、８は金・亜鉛／金（Ａｕ−Ｚｎ／
Ａｕ）オーミックのベース電極、９はｆｉ、ｕ−Ｇｅ／
Ａｕオーミックのエミッタ電極をそれぞれ示している。

この実施例に於ける材料構成等の一例を示すと次の通り
である。

■エミ７り 半導体：ｎ型ＧａＡｓ ドーパント濃度ｉ　４　Ｘ　１０　”　（ａｍ−’）ド
ーパント：Ｓｉ 厚みｌ（μｍ〕 ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ 半導体：ｐ型Ａｌ１ａ、ｓ　Ｇａ６．ｔ　Ａｓドーパン
ト濃度：　２　Ｘ　１０　”　（（Ｊ−３）ドーパント
：Ｂｅ 厚み：２０〔人〕 ■ベース 半導体；ｐ型ＧａＡｓ ドーパント濃度：　２　Ｘ　１０”　（ｃａｔ−’）ド
ーパント：Ｂｅ 厚み：５０　〔人〕 ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ 半導体：ｐ型Ａ　１ｏ、３Ｇａｏ、ｒ　Ａ　ｓドーパン
ト濃度：　２　Ｘ　ｌ　Ｏ”　（ａｍ−”）ドーパント
：Ｂｅ 厚み：２０〔人〕 ■コレクタ 半導体：ｎ型ＧａＡｓ ドーパント濃度：　４　Ｘ　１０”　（ａｍ−”）ドー
パント：Ｓｉ 厚み：１　〔μｍ〕 尚、前記エミッタ・ポテンシャル・バリヤ及びコレクタ
・ポテンシャル・バリヤはｐ型にしであるが、これは、
ｐｎ接合から延び出る空乏層で薄いベースが充満される
ことを防止する為の配慮であり、例えば、エミッタのド
ーパント濃度を２×１０　”　（Ｃ１１−’）　６度、
また、コレクタのドーパント濃度を２Ｘ　Ｉ　Ｑ　”　
（ｅｌｌ−３）程度にすれば空乏層はエミッタ側或いは
コレクタ側に延び出ることになるからｉ層を用いても良
い。

この実施例を製造する場合に適用するプロセスの概略を
説明する。

ｆａ＋　先ず、例えば分子線エピタキシャル成長（ｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ　ｂｅａｍ　ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＢＥ＞
法を適用することに依り、半絶縁性ＧａＡｓ基板ｌ上に
ｎ型ＧａＡｓコレクタ２、ｐ型Ａｊ！ｏ、３Ｇａｏ、、
ＡＳ：Ｉレクタ・ポテンシャル・バリヤ３、ｐ型ＧａＡ
ｓベース４、ｐ型Ａｊｌｏ、＋　Ｇａｏ、ｔ　Ａｓエミ
ッタ・ポテンシャル・バリヤ５、ｎ型ＧａＡｓエミッタ
６を順に成長させる。尚、ｎ型ＧａＡｓエミッタ６は、
後にエミッタ電極を合金化の為の熱処理をした際に突き
抜けを生じないように充分に厚く、例えば約１　〔μｍ
〕程度に形成しであるが、ｎ型ＧａＡｓエミッタ６を充
分に高濃度にすれば、前記熱処理は不要になるから、薄
くすることも可能である。

（ｂｌ　例えばフン化水素酸（ＨＦ）系エツチング液を
用い、素子間分離の為のメサ・エツチングを行う。　こ
のメサ・エツチングは半絶縁性ＧａＡｓ基板１に達する
まで行う。

ｔｅｌ　ベース・パターンのフォト・レジストＤＩ！（
図示せず）を形成し、そのフォト・レジスト膜をマスク
としてフン化水素酸系エツチング液を用い、ｎ型ＧａＡ
ｓコレクタ２に到達するまでメサ・エツチングを行い、
コレクタ・ポテンシャル・バリヤ３、ベース４、エミッ
タ・ポテンシャル・バリヤ５、エミッタ６を選択的に除
去する。

＋ｄｌ　エミッタ電極及びコレクタ電極の形成予定部分
に開口を有するフォト・レジスト膜（図示せず）を形成
する。

ｔｅｌ　蒸着法を適用することに依り１．ａ、ｕ−Ｇｅ
／Ａｕ膜を形成し、次いで、それをリフト・オフに依っ
てバターニングする為、前記フォト・レジスト膜の溶解
・除去を行い、その後、合金化処理を行ってコレクタ電
極７及びエミッタ電極９を形成する。

Ｉｇｌ　ベース電極８を形成する為のパターンを存する
フメト・レージスト膜（図示せず）を形成し、ＣＧ１２
Ｆ２系のエッチャントを用いたドライ・エツチングを適
用することに依り、エミッタ６を選択的に除去する。

Ｉｇｌ　蒸着法を適用することに依り、Ａｕ−Ｚｎ／Ａ
ｕ膜を形成し、次いで、それをリフト・オフに依ってパ
ターンする為、前記工程ｆｆｌで形成したフォト・レジ
スト膜の溶解・除去を行い、その後、合金化処理を行っ
てベース電極８を形成して完成する。

以上説明した実施例は、前記の「発明の構成」に於いて
説明した動作原理に沿って動作することは云うまでもな
い。

ところで、本発明の半導体装置に於いて、必須とされる
事項は、 （１）ベース中にマイノリティ・キャリヤに対するサブ
・バンドの形成 （２）トンネル効果を生じ得る厚さのエミッタ・ポテン
シャル・バリヤ及びコレクタ・ポテンシャル・バリヤの
形成 であり、従って、材料構成等は、前記（１）及び（２）
の事項が満足されるようであれば良く、前記実施例に限
定されるものではない、また、ベースは前記実施例のよ
うにｐ型である必要はなく、ｎ型であっても良い。勿論
、その場合、エミッタ及びコレクタの導電型はｐ型にな
る。

第６図及び第７図は前記説明した半導体へテロ接合を有
する実施例に依り得られる電気的特性を表す線図である
。

第６図はＱＢＴのベース接地コレクタ特性を表している
。

図では、縦軸にコレクタ電流ＩＣを、横軸にコレクタ・
ベース間電圧■。をそれぞれ採り、パラメータはエミッ
タ電流りである。尚、このデータを得た際の温度Ｔは７
７（Ｋ）であった。

第７図はＱＢＴの伝達特性を表している。

図では、縦軸にコレクタ電流ＩＣを、横軸にエミッタ・
ベース間電圧■。をそれぞれ採ってあり、この場合の温
度Ｔも７７［Ｋ）であった。

これ等のデータを得たＱＢＴのディメンションの概要は
、エミッタ電極幅１（ｐｍ）、エミッタ電極長＝５０［
μｍ〕、エミッタ・ベース電極間隔：１〔μｍ〕であっ
た。

第６図から判るように、エミッタ電流Ｉ２が０であれば
、コレクタ電流■、も殆ど０であって、エミッタ電流Ｉ
ｔｓコレクタ電流１．であり、ベース電流は極めて少な
いことが理解される。

これは、電流増幅率βが大きいことを意味しているもの
である。

次に、前記実施例と異なる種々の実施例を提示する。

Ａ、半導体へテロ接合を有する他の実施例の場合その１ ■エミッタ：Ｇｅ ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ：ＧａＡｓ■ベース
：Ｇｅ ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ：ＧａＡｓ■コレク
タ：Ｇｅ その２ ■エミンタ：Ｓｉ、−，ＧｅＸ ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ：Ｓｉ■ベース’５
ｌｌ−ＸＧＩＩＫ ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ：Ｓｉ■コレクタ’
５ｊｌ−ＸＧ１９に その３ ■エミッタ：Ａ１１ｌＧａ’＋−ｘ　Ａｓ■エミッタ・
ポテンシャル・バリヤ：ＡＪ、Ｇａ、−。

Ａｓ ■ベース：　Ａ　ｌ　ｌｌＧ　ａ　＋−ｘ　Ａ　Ｓ■コ
レクタ・ポテンシャル・バリヤ：Ａｌ１ｖＧａ＋−Ｖｓ ■コレクタ：Ａｌｔｕ　Ｇａ＋−ｕ　Ａｓその４ ■ユミノタ：　ＩｎＳｂ ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ：　ＣｄＴｅ■ヘー
ス：ベーｎＳｂ ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ：　ＣｄＴｅ■コレ
クク：　ＩｎＳｂ その５ ■エミッタ：ＩｎＡｓ ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ：Ｇａ５ｂ■ベース
：ＩｎＡｓ ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ：ＣａＳｂ■コレク
タ：　ＩｎＡｓ 前記提示したものの外、エネルギ・ギャップに差があり
、且つ、格子定数が近慎している旨の条件を満足する材
料を適宜選択することができる。

本発明は、前記したような半導体に依る接合のみでなく
、半導体と絶縁体で構成したり、或いは、エミッタはキ
ャリヤを供給することができれば良いので、それを純粋
金属で構成することも可能である。

次に、そのような実施例を種々示して説明することにし
よう。

Ｂ、半導体・絶縁体接合系の実施例の場合■エミッタ 半導体：ｎ型Ｓｉ ドーパント濃度：１０”（ロー３〕 ドーパントニＡｓ 厚み＝１Ｃμｍ〕 ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ 材料：５ｉＣ１２ 厚み＝２０〔人〕 ■ベース 半導体＝ｐ型３ｉ ドーパント濃度：　４　Ｘ　Ｉ　０Ｉ９（（Ｊ−”）ド
ーパント二Ｂ 厚み＝５０〔人〕 ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ 材料：　Ｓ　ｉ０２ 厚み：２０　〔人〕 ■コレクタ 半導体：ｎ型Ｓｔ ドーパント濃度：　５　Ｘ　１０　’、、”　（ｃｍ−
’）ドーパント：ＡＳ ｊγみ：１　〔μｍ〕 この半導体・絶縁体系の半導体装置を製造するには、 ｔａ１ＭＢＥ法を適用することに依り、３ｉ基板上にｎ
型ｓ　ｉコレクタを形成する。

（ｂｌｓｉｉ板を空気中に取り出すことなく、プラズマ
酸化室に移送し、プラズマ酸化を行うことに依り、Ｓｉ
　Ｏ２からなるコレクタ・ポテンシャル。

バリヤを形成する。

このときの酸化室内における圧力は１０−”　（ＴＯｒ
ｒ〕、エネルギは１００（Ｗ）として良い。

酸化に依り、５ｉ０２からなるコレクタ・ポテンシャル
・バリヤを形成中、例えば、ジッセフソン素子を製造す
る場合に酸化膜の膜厚測定に用いられているエリプソメ
トリ法を適用することに依り、その場（ｉｎ−ｓｉｔｕ
）でコレクタ・ポテンシャル・バリヤの厚みを測定し、
設定値まで酸化膜行う。

ｆｃｌ　再びＭＢＥ法を適用することに依り、ｐ型Ｓｉ
ベースを形成する。

この場合、Ｓｔは多結晶或いはアモルファスとなるが、
これを電子ビーム・アニール、レーザ・アニール等の技
術で単結晶化することは容易である。

＋ｄ＋　この後、前記と同様な過程を経て、エミッタ・
ポテンシャル・バリヤ、エミッタを形成する。

ｔｅｌ　前記各半導体装いは絶縁体をパターニングした
り、所要電極を形成して完成させるには、通常のバイポ
ーラ半導体装置の製造プロセスを適用すれば良い。

Ｃ１金属エミッタを有する実施例の場合■エミッタ 材料；Ａｌ 厚みｌ（μｍ） ■エミッタ・ポテンシャル・バリヤ 材料：　Ｓ　ｉ　Ｏ２ 厚み：２０　〔人〕 ■ベース 半導体：ｐ型Ｓｉ ドーパント濃度＋４×１０′９〔ｃＩｍ−″〕ドーパン
ト：Ｅ 厚み：５０〔人〕 ■コレクタ・ポテンシャル・バリヤ 材料：　Ｓ　ｉ　Ｏ２ 厚み＝２０　〔人〕 ■コレクタ 半導体＝ｎ型Ｓｉ ドーパント濃度：　５　Ｘ　Ｉ　Ｑ　”　（ｅｌｍ−’
）ドーパント：ＡＳ 厚み＝１　（μｍ） 第８図は金属エミッタを有する実施例のエネルギ・バン
ド・ダイヤグラムを表し、第１図乃至第３図に関して説
明した部分と同部分は同記号で指示しである。尚、簡明
にする為、バンドの曲がりは省略して表しである。

図に於いて、エミッタ・ポテンシャル・バリヤＰＢＥ及
びコレクタ・ポテンシャル・バリヤＰＢｃがＳ　ｉ　０
２で構成されていることは云うまでもない。

この実施例に於ける構造に依ると、エミッタの直列抵抗
を低減することができ、また、微細なエミッタを形成す
ることが容易である旨の利点がある。

また、この実施例の製造プロセスは前記「Ｂ、半導体・
絶縁体系接合の実施例」を製造する場合と殆ど同じであ
る。

発明の効果 本発明の半導体装置では、マイノリティ・キャリヤに対
するサブ・バンドが性成され得るベースと、トンネル効
果を生じ得る程度の厚さを有するエミンタ・ポテンシャ
ル・バリヤを介して前記ベースに接するエミッタと、ト
ンネル効果を生じ得る程度の厚さを有するコレクタ・ポ
テンシャル・バリヤを介して前記ベースに接するコレク
タとを備え、前記ベースにマイノリティ・キャリヤに対
するサブ・バンドが形成された際にエミッタからコレク
タへ該マイノリティ・キャリヤが共鳴トンネルで遷移す
ることを特徴とする構成を採っている。

この構成を採ることに依り、今、キャリヤが電子である
場合、エミッタからベースに注入された電子のエネルギ
単位とベースに於けるサブ・バンドのエネルギ単位とが
アライメントされると、該電子は完全透過でコレクタに
到達することができ、また、前記のようなアライメント
が採れない場合には、電子が完全反射されるのでコレク
タには到達しない。

ところで、前記アライメントが採れた際の電子の移動は
、トンネル効果でエミッタ・ポテンシャル・バリヤ及び
コレクタ・ポテンシャル・バリヤを通り抜りる、所謂、
共鳴トン不リングに依る遷移である為、従来のバイポー
ラ半導体装置に於けるような電子の走行とは相違して著
しく高速である。

また、前記したところから明らかなように、前記アライ
メントが採れたか否かに依ってコレクタ電流はオン・オ
フされる。そして、該アライメントはベース・エミッタ
間電圧に依存するので、該電圧の如何に依ってコレクタ
電流がオン・オフすることになり、しかも、１亥アライ
メントが採れるのは一点ではなく複数の点で採ることが
できるから、値が相違するベース・エミッタ間電圧を種
々パルス的に印加すれば、アライメントが採れる都度、
パルス的にコレクタ電流が流れる。

このような特異な伝達特性を利用すれば、通常のバイナ
リ論理回路のみならず、多値論理回路など高度の論理回
路を実現するのに有効であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のｎｐｎ型バイポーラ半導体装置に於ける
エネルギ・バンド・ダイヤグラム、第２図は本発明の半
導体装置が熱平衡状態にある場合のエネルギ・バンド・
ダイヤグラム、第３図は本発明の半導体装置が動作状態
にある場合のエネルギ・バンド・ダイヤグラム、第４図
は本発明の半導体装置と従来例との伝達特性を比較して
示した線図、第５図は本発明一実施例の要部切断側面図
第６図は本発明一実施例のベース接地コレクタ特性を示
す線図、第７図は本発明一実施例の伝達特性を示す線図
、第８図は本発明に於ける他の実施例が熱平衡状態にあ
る場合のエネルギ・バンド・ダイヤグラムをそれぞれ表
している。 図に於いて、１は半絶縁性ＧａＡｓ基板、２はコレクタ
、３はコレクタ・ポテンシャル・バリヤ、４はベース、
５はエミッタ・ポテンシャル・バリヤ、６はエミッタ、
７はコレクタ電極、８はベース電極、９はエミッタ電極
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 代理人弁理士　渡　邊　弘　− 第１図 １ １ １ １２　区 第４図 第６図 第７図 Ｉｃ（ｍＡ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイノリティ・キャリヤに対するサブ・バンドが生成さ
   れ得るベースと、トンネル効果を生じ得る程度の厚さを
   有するエミッタ・ポテンシャル・バリヤを介して前記ベ
   ースに接するエミッタと、トンネル効果を生じ得る程度
   の厚さを有するコレクタ・ポテンシャル・バリヤを介し
   て前記ベースに接するコレクタとを備え、前記ベースに
   マイノリティ・キャリヤに対するサブ・バンドが形成さ
   れた際にエミッタからコレクタへ該マイノリティ・キャ
   リヤが共鳴トンネル効果で遷移することを特徴とする半
   導体装置。