JPS62193285A - 電界効果トランジスタ−及び周波数逓倍器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子の平均自由行程が長く、非線形性の強い
応答を示す電界効果トランジスター及びこ従来、周波数
逓倍器などく用いられる非線形応答を示す半導体素子と
しては、ダイオードなどが用いられていた。ダイオード
の電流−電圧特性（応答関数）を第り図に示す。このダ
イオードの両端に＠ｌｏ図（ａ）に示す様な、周波数ｆ
の正弦波形の′電位差を加えると、第２図の応答関数に
よシミ流は第１Ｏ図（ｂ）の様にひずんだ正弦波形にな
る。

第１Ｏ図（ｂ）をフーリエ解析すると、周波数ｆの成分
の他に２ｆ、Ｊｆ、・・・など様々な周波数成分が生じ
る◎この２！成分等の高調波成分をとシ出して利用する
のが、周波数逓倍器である。しかし、この方法では、第
り図の応答関数が直線波形に近いので、第１Ｑ図（ｂ）
のフーリエ成分の高調波部分の割シ合いが基本波に対し
て小さくなる。このため、非線形変換効率が悪くなると
いう欠点を有していた。

また、電子の平均自由行程が長い電界効果トランジスタ
ーの第１及び第２の例が、アイビーエムチク二カルディ
スクロージャブルテ／第２７４＝第４ＺＢ号第、２！り
λページ〜２ｊ２３ページ（ＩＢＭ　Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　　Ｖｏ
ｌ−２７Ａ４ｔＢ　　５ｅｐｔ、／りｒ≠Ｐ２Ｊ″タコ
〜２ｊり３′）／ｃ開示されている。これらの例につい
て文献中に非線形性に関する開示はないが、その構成か
ら非線形をこれらの例が有する可能性がある。第１の例
は図／／（ａ）に示すようにｎ型不純物を添加されたＧ
ａ　ｌ−ｙＡｔｙＡ！！からなるキャリア供給層／≠と
超格子層２０とが第３の境界面１０３を有し、超格子層
２０は真性に近い無添加のＧａ１ｚＡ−ｔ）（Ａｓ層／
７（ｘ＜ｙ）と真性に近い無添加のＧａＡｓ層ｌｙとが
第３の境界面に沿って交互に周期的に配置されている超
格子構造を有し、超格子１−コＯ内の第３の境界面１０
３に接する領域にチャンネル／Ｊ″が形成されることを
特徴とする電界効果トランジスターである。なお、結晶
製造時に意識的に不純物斤畜幼口しなくても、ｆｌＲＩ
ＮＤＭｌ　７）ｋＤ：／ＷＣ１ｔｉ少ｉイ會ｍ勿・バ含
まれてしまり。真性に近いとは、このような無添加状態
で含まれてしまう不純物濃度を含むものとする。

ＧａＡｓ−ＧａＡｔＡｓ系ではこの不純物濃度は１０　
　ｃｍ　　のオーダーである。ＧａＡａ層／２及びＧａ
ｌ　ｚＡｔ）ＨＡｓ層／　７　ｊｒ、　Ｇａｌ　ｙＡｔ
ｙＡｓから成るキャリア供給層／μに比して禁制帯幅が
狭く、伝導帯のエネルギー準位が低く、かつキャリア供
給層１４Ｌはｎ型の不純物濃度が１０ｃｍ　　と高いた
め、その電子の一部は超格子層２０に流れ込み、同時に
キャリア供給層／４Ｌ内の第３の境界面１０３近傍に電
子の存在しない空乏層部分／♂が生じる。空乏層部分／
Ｉの陽性のドナーが超格子層コ０に存在する電子をひき
つけるため、急格子層２０に存在する電子は超格子層２
θ内の第３の境界面１０３に接する領域のチャンネル／
！にのみ存在する。なおキャリア供給層ｌμの厚さは約
７μｍ１超格子構造のｏａＡｓ層／２とＧａ　１−ｘＡ
ｔｘＡｓ層／７の厚層上７れぞれ約１００＾である。

ドレインとソースとはチャンネル領域／！の両側に設け
られ（図示せず）、ゲート電極はキャリア供給層／４Ｌ
の第３の境界面１０３と反対の面側に設けられている（
図示せず）。この構造ではドレイン電極とソース電極間
に電位差ＶＤＳを与えるとチャンネル／！にソース・ド
レイ／間電流ＩＤＳが流れるが、この電流Ｉｎｓをゲー
ト電極とソース電極間に印加するゲート電圧Ｖｃでコン
トロールすることによシミ界効果トランジスターとして
の動作を得られる。

チャンネルｌ！の領域を移動する電子の感じるポテンシ
ャルは禁制帯幅が周期的に変化する超格子構造を有する
超格子層２０に変調されて第３図の様に、電子が集まる
ポテンシャルが深い部分（ＧａＡｓ層の部分）とポテン
シャルが浅い部分（Ｇａ１−ｚＡｔｚＡｓ層の部分）が
周期的に繰シ返された形になる。

第２の例は、第１／図（ｂ）に示すように、第７の例の
キャリア供給層／りと横変調ドープ層２ｏの間に真性に
近い無添加のＧａＡ３からなるチャンネル層１３が挿入
された構成になっており、チャンネル層／ＪＫチャンネ
ルが形成されることを特徴とする電界効果トランジスタ
ーである。その他の構成は第１の例と同様であり、第１
の例と同じ符号を用いて説明する。ＧａＡｓ　／９．　
／ＪはＧａｌ　ｙＡｔｙＡｓ／弘に比して禁制帯幅が狭
く、伝導帯のエネルギー準位が低く、かつキャリア供給
層ｌ≠はｎ型の不純物濃度が／　０　”　３−８と高い
ため、その電子の一部はチャンネル層１３に流れ込み、
同時にキャリア供給層／グ内にチャンネルｒ４／３との
第グの境界面ＩＱμ近傍に電子の存在しない空乏層部分
／ｌが生じる。空乏層部分／Ｉの陽性のドナーがチャン
ネル層／３に電子をひきつけ、また超格子層２０の平均
ポテンシャルがチャンネルＭ／３より高いために、電子
は超格子層、２０に入らずチャンネル層／３のみに存在
する。なお、チャンネル層１３の厚みは約１０ＯＸであ
る。第２の例においても第１の例と同様に電界効果トラ
ンジスターとして動作する。

チャンネル層１３を移動する′に子の感じるポテンシャ
ルはチャンネル層／３が超格子層コＯに接しているため
、超格子層２０の周期的なポテンシャルに変調されて第
３図の様に、電子が集まるポテンシャルが深い部分（Ｇ
ａＡｓ　Ｎの近傍）とポテンシャルが浅い部分（Ｇａ１
−）（Ａｔ）ＨＡｓ層の近初）が周期的に繰シ返された
形になる。

このような周期的ポテンシャルにおいて、フェルミレベ
ルがポテンシャルの浅い部分より高くなると周期的ポテ
ンシャルの中を２次元電子ガスが自由に運動できるよう
になる。しかしこのポテンシャルの中に散乱源が存在す
ると、電子が散乱を受けるので電子の平均自由行程が短
くなる。

もり、！子の平均自由工程がポテンシャルの周期２ｔよ
シ十分長くなると、後述するように第乙■Ａのような非
線形の応答関数を肖ることができる。

しかし第／、第２の例を含め従来の電界効果トランジス
ターではキャリア供給層／≠のドナーのランダム配置に
よる遠隔クーロン散乱を抑制することができず、この遠
隔クーロン散乱が２次元電子ガスデバイスの散乱時間τ
の上限、電子の平均自由工程の上限を決めておシ、易動
度の上限を決めている。従来の電界効果トランジスター
の第２の例では、１）子の平均自由行程が約２μｍ１易
動度が約／θ１６ｃ１ｎ”／Ｖ−Ｓｅｃ　１散乱時間が
約４ＺＸ＃７−１）ｓｅｃと評価されている。第１の例
では、超格子層２０とキャリア供給層／４ｔとの間の第
３の境界面ｌＱ３での結晶性が良好でないことから、電
子は結晶性の乱れによる散乱を強く受け、第一の例に比
して電子の平均自由行程及び散乱時間は矯くなり、易動
度は低くなる。なお、第２の例においてもチャンネル層
／３は超格子層コ０と接しているため、チャンネルＭ１
３を走行する電子はチャンネル層と超格子層２０の境界
面の結晶性の乱れによる散乱を受ける。

このように従来の電界効果トランジスターは、ドナーの
ランダム配置のため、またチャンネルが超格子層の境界
面に接しているため、電子の平均自由行程、散乱時間、
易動度が制限をうけるという欠点があった。

また１、後述の実施例において説明するように、従来り
電界効果トランジスターは電子の平均自由行程が制限を
受けることから、強い非線形応答特性を得られないとい
う欠点、さらに周波数逓倍器に応用しても変換効率が悪
いという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、２次元電子ガスの電子の平均自由行程
及び散乱時間が長く、易動度の大きい電界効果トランジ
スターを提供すること、゛また非線形応答性の強い電界
効果トランジスターを提供すること、またその非線形応
答性を応用して、変換効率の高い周波数逓倍器を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための具体的手段〕本発明は、真性
に近い第１の半導体からなる活性層と第１の半導体よシ
禁制帯幅が広い真性に近い第２の半導体からなるバッフ
ァー層とが第１の境界面を有し、第２の半導体にｎ型の
不純物を添加した第３の半導体からなるドープ層と真性
に近い第２の半導体からなる非ドープ層が第１の境界面
に沼って交互に周期的に配置４された横変調ドープ層と
バッファー層とが第２の境界面を有し、活性層の第１の
境界面に接する領域にチャンネルが形成されることを特
徴とする電界効果トランジスターである。

〔作　用〕

本発明では、活性層に比して禁制帯幅が広く不純物濃度
が同い超格子構造の横変調ドープ層のドープ層がキャリ
ア供給源とな）、ドープ層の配置の周期性を反映してド
ナーの配置がランダムで表〈チャンネルに清って周期的
になることによシ、ドナーのランダム配置に起因する遠
隔クーロン散乱を抑制できる。

またバッファー層の介在によりチャンネルが超格子界面
に接しないで、超格子層界面の結晶性の乱れの影響を受
けず、２次元電子ガスの平均自由行程及び散乱時間が長
く、易動度が大きい電界効果トランジスターを提供でき
る。また電子の平均自由行程が長いことを利用して非線
形応答性が強い電界効果トランジスターを提供できる。

さらに、強い非線形応答性を応用して変換効率の高い周
波数逓倍器を提供できる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の詳細な説明する図であうで、／はソ
ース電極、コはゲート電極、３はドレイン電極、≠は真
性に近い第１の半導体であるノンドープのＧａＡｓから
なる活性層である。ｔは真性に近い第２の半導体である
無添加のｕｌ−ｚＧａ　ＸＡ８（０≦ｘく／）からなる
バッファー層、７は第３の半導体であるｎ型不純物が添
加されたＡＬｌ−ＸＧａ　ＸＡ８からなるドープ層、２
は第２の半導体である無添加のＡｔ１−２ＧａｚＡｓか
らなる非ドープ層でアシ、ドープ層７と非ドープ層りが
活性層弘とバッファー層６との第１の境界面／　０　／
　Ｋ　Ｇって交互に周期的に配置され、超格子構造の横
変調ドープ層ＩＯを形成している。各部分の典型的な大
きさは、活性層参の厚み／ｐｍ、バッファー層乙の厚み
１００ｈ。

ドープ層７及び非ドープ層りの厚みｌＯＯ＾（すなわち
周期コ００Ｘ）である。例えば、活性層弘及びバッファ
ー層６及び非ドープ層２の不純物ａ度は約１０１′／ａ
ｄｓドープ層７の不純物濃度は約７０１８／ｌ−ｄであ
る。

！は活性層参内の第１の境界面の近傍に形成されたチャ
ンネルである６　ｋＬｌ−２ＧａｚＡｓ　Ａｓ　７ｔり
はＧａＡｓ　ＩＩに比して禁制帯幅が広く、伝導帯のエ
ネルギー準位が高い。またドープ層（ｎ−ＡＡｘ−２Ｇ
ａｚＡｓ層）７のｎ型不純物の濃度が高いため、その電
子の一部は、活性層（ＧａＡｓ層）４！−に流れ込み、
同時にドープ層７内のバッファー層ｔとの第２の境界面
１０２の近傍に電子の存在しない空乏層部分ｔが生じる
。空乏層部分子の陽性のドナーが活性層ｌに流れた電子
をひきつけるため、活性層参に存在する電子は活性層参
内のｉ／の境界面１０／の近傍のチャ／ネル！の領域に
のみ存在する。チャンネル！の領域及び空乏層部分ｔの
厚さは各々典型的には７００にである。活性層≠の第１
の境界面１０／と反対側の面に接して、ソース電極１）
ゲート電極コ、ドレイ／電極３がこの順番に配置され、
活性層≠及びバッファー層を内の一部の領域はｎ型不純
物が高＃度に添加されて、それぞれソース電極／及びド
レイン電極３に接し、かつチャンネル！のそれぞれの端
に接するソース／ｌ及びドレイン／２になっておシ、そ
れぞれソース電極ｌ及びドレイ／電極３をチャンネル！
の両端に電気的Ｋｍ＆’＃ｌ−でいる、ソース／／およ
びドレイン／２はチャンネルよに接していればよく、バ
ッファ層６に達していなくてもよい。この構造でドレイ
ン電極ｌとソース電極３間に電位差ＶＤＳを与えるとチ
ャンネル！にソース・ドレイン間電流ＩＤＳが流れるが
、この電流ＩＤＳをゲート電極コとソース電極３間に印
加するゲート電圧ＶＧでコントロールするこトニよ〕、
電界効果トランジスターとしての動作を得られる。

チャンネル！の領域を移動する電子の感じるポテンシャ
ルは第２図のように周期的に分布する空乏層ｒに存在す
るドナーによシ形成されるため、第３図のように電子の
集まるポテンシャルの深い部分２／とポテンシャルの低
い部分２コが周期的に繰シ返される空間的に変調をうけ
たルとなる。

ここにおいてポテンシャルの周期は超格子構造の横変調
ドープｆｆ４　ｔ　ｏの周期と同じであり、この例では
コｏｏｈである。

またチャンネル！の領域のポテンシャルをＸｌ−Ｘｌ断
面及び入−人′断面について見ると第μ図のようになる
。

坑ＩＡ図１ｃｂいて、実根はドープ層７（ｎ−Ａ）１→
αｋｘＡｓ層）を含む断面＜　Ｘｉ　−人’断面）であ
シ、チャンネル！ではポテンシャルが深くなり、かつ第
１の境界面１０／に近ずくに従って深くなっている。一
点順線は非ドープ層り（ｉ−人ｚｌ−ＸｏａＸＡｓ層）
を含む断面（Ｘｉ−Ｘｉ’断面）でアシ、チャンネルよ
ではポテンシャルが実線の部分に比して浅くなり、かつ
境界面近傍で底が平担になる。そしてポテンシャルの紙
からフェルミレベルまで電子が満たされる。チャンネル
内のポテンシャルの深い部分と浅り部分の差Ｖｏ（第３
図参照）はボアンン方程式から導かれ、ドープ層７０部
分のｎ型不純物の濃度を／　０１’　ｔｙｓ−”ａ、７
を時Ｖｏはｔｍｖとなる。

ここで、電子の平均自由行程が第３図のポテンシャルの
周期２ｔに比べて十分長いものとし、この場合のソース
・ドレイン間電流ＩＤＳの７エルミレベル依存性を考え
る。ここでチャンネルｔの領域のポテンシャルの底から
フェルミレベルまでのエネルギーをＥＦとする。第１図
（ａ）のように超格子層２０の第２の境界面１０λと反
対側の面に基板電極２３を設け、ゲート電極λとソース
電極／との間にソース電極／側が正になるように電圧Ｖ
ｃを印加する。このときソース電極／と基板電極２３と
を同電位にしておく。

ゲート電圧ｖＧ＝θのときには第１図（ｂ）のようにフ
ェルミレベルは平担でろシ、ゲート電圧Ｖｃを増加する
と、電位は主として不純物濃度が低いＬで示す厚さ１０
０Ａのバッファー層ｇ、　厚さ１ｏｏＸ。

チャンネルを及び活性層弘内のポアッンン方程式で決ま
る約／μｍの領域でほぼリニアに変化し、これに伴い、
チャンネル！の領域におけるポテンシャルの底からフェ
ルミレベルまでのエネルギーＥＦは、ＶＧの増分に対し
て、チャンネル！領域の幅／電位が変化する領域の幅（
Ｉ、）　＝約１００ｈ／／μｍ＝／／１００倍増加する
。第３図のポテンシャルで形成される量子化準位ＥＭは
近似的にＥＭ＝　２ｍ”　（÷２Ｍ３（ｍ”は電子の有
効質量、Ｍは整数）と表わされる。

ソース・ドレイン間電流ＩＤＳに寄与する電子はフェル
ミレベル近傍にある電子である。ＥＦがＶｏ以下ではＩ
ＤＳは流れない。Ｆｉｒが増加するに従い、ＩＤＳは増
加するが、ＢＰが１３Ｍと一致するときは電子相互の干
渉によりフェルミレベル近傍の電子数が減小してＩＤＳ
が減小する。この結果ＢＰとＩｎｓとの間に第を図の人
に示すような振動型の応答関数が得られる。ここでＩ＋
ｏ５に対する電子の干渉による減少分ｌ１ｎｔだしｎは
全電荷密度、では散乱時間）を表わす。

第６図Ａのような非線形の応答関数を得るための条件は
、電子の平均自由行程がポテンシャルの周期すなわち超
格子の周期２ｔより十分長いことである。

本発明の構成においては、バッファー層乙の介在によシ
チャンネル！が結晶性の乱れを有する超格子層１０の境
界面に接しないので、λ次元電子ガスは結晶性の乱れに
よる散乱を受けない。

また本発明の構成においては、キャリア供給源であるド
ナーの配置はランダムでなく、超格子構造によυ周期的
に配置されているので、第３図のポテンシャル分布を形
成するが、電子のコヒーレンスすなわち電子の平均自由
行程を低下させないので、ドナーの配置による遠隔クー
ロン散乱は抑制される。従って電子の平均自由行程はフ
ォノン系による散乱でのみ制限される。このとき、ｌＡ
２にでの動作の場合フォノ／系の非弾性散乱で決まるＶ
’ｓｅｃ 易動就が約７×ｌ０６ｃＡ／キー４−であるため、電子
の平均自由行程は約ｉｏμｍとなシ、従来の電界トラン
ジスターの例に比して約！倍になっている（散乱時間も
約を倍になる）。これは第３図のポテンシャルの同期に
くらべて十分長いため、第ぶ図のＡの非線形応答関数を
得る条件をみたしている。

第を囚人の応答関数が得られるときに、第１図のゲート
電極コを入力信号端子として、この入力信号端子に第７
図（ａ）のような正弦波形のゲート電圧ｖＧを、ＥＦが
ＢＭを中心にして撮動するように印加すると第１図のソ
ース電極及びドレイン電極を出力信号端子として、この
出力端子端子間に、第７図（ｂ）のように変化するソー
ス・ドレイン間電流ＩＤ３を得ることができる。第７図
（ｂ）のＡ及びＢはそれぞれ本発明及び従来例のＩＤＳ
の時間変化を示している。

第７図（ｈ）のＡでは明らかに第７図（ａ）の周波数の
２倍の周波ｋｉｔの信号成分が強く現われている。

第７図において、Ａでは＆＝ｊ７ｍＶなので、ＥＦ　＝
　ｈａのときのＩＤＳの干渉による減小分１）ｎｔはＩ
ＤＳの約１０％であり、十分に大きい。しかし従来の電
界効果トランジスターのように散乱時間τが短くなると
、応答関数が第２図（ｂ）のＢのよう（傾斜がゆるやか
になり、かつ応答関数の山や谷がブロードになるために
同じＶｃの振幅に対して第７図（１））のＩＤＳの変化
もＢのように小さくなってしまう。したがって、この電
界効果トランジスターは強い非線形応答特性を得られず
、逓倍器に応用しても変換効率が悪くなる。しかし本発
明の電界効果トランジスターでは、従来に比して長い電
子の平均自由行程、すなわち長い散乱時間を得てお９．
２＋図の応答間数人のように強い非線形応答特性を得る
ことができ、第７図（ｂ）のＡのように周波数逓倍器と
して使用した場合の変換効率を高くできる。

なお、第１図の構造は、まずｎ型ｋｔ　１−Ｘ（）ａ　
ＸＡｓ層７及び無添加のｋｔｌ）（Ｇａ）（Ａｓ層りを
交互に分子線エピタキシャル法などのエピタキシャル成
長技術を用いて成長させ、その後その側面をへき開又は
エツチングで平担にしその側面上にバッファー１勅６、
活性層弘を順次積層し、その上にソース電極／、ドレイ
ン電極コ、ゲート電極３を形成することにより実現でき
る。

なお、本実施例では、２倍の周波数逓倍器への応用につ
いて説明したが、■Ｇを２以上のＥＭを越えて振動させ
ることによ９３倍以上の周波数の信号成分が得られるの
で３倍以上の周波数逓倍器に応用できる。

また超格子の積層方向を第１の境界面１０／に平行であ
る例を説明したが、積層方向が変っても空乏層部分が第
１の境界面に沼って周期的に配置されていれば良い。

また本実施例では、ソース電極及びドレイ４極を活性層
の表面に形成しているが、第を図のようにゲート電極コ
直下の部分を除く活性層弘及びあるいはバッファー層乙
の一部を除去し、バッファー層乙に直接接するソース電
極２４ｔ、ドレイン電極２Ｊ″を形成し、ソース電極２
４１及びドレイン電極２Ｊ″をチャンネル！の両端に電
気的に接続するように、ｎ型の高不純物濃度のソースＪ
、４及びドレイ／２７を活性層μ及びパックアスターに
おいては、活性層に比して禁制帯幅が広く不純物濃度が
高い超格子構造の横変調ドープ層のドープ層がキャリア
供給源となシ、ドープ層の配置の周期性を反映してドナ
ーの配置がランダムでなくチャンネルに６って周期的に
なることにより、ドナーのランダム配置に起因する遠隔
クーロン散乱を抑制し、またチャンネルと超格子層の間
にバッファー層を介在させて超格子層の界面に生じる結
晶性の乱れによる影響をなくすことによシ、λ次元電子
ガスの平均自由行程及び散乱時間を長くでき、易動度を
大きくすることができる。また電子の平均自由行程が長
いことからゲート電圧の変化に対するソース・ビレ４フ
間Ｗ、流の強い非線応答特性を得ることができる。

さらに、この電界効果トランジスターの強い非線応答特
性を応用した本発明の周波数逓倍器においては、高い変
換効率を得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明におけるチャ
／ネルの領域のポテンシャルの差異を説明するための図
、第３図は第１図及び第ざ図の構成におけるチャンネル
の領域のポテンシャルの図、Ｍ≠図は本発明の入−Ｘ＋
　／断面及び為−為′断面におけるポテンシャルの図、
第１図はゲート電圧ＶＧとフェルミレベルとの関係を説
明するだめの図、第を図は本発明におけるソース・ビレ
４フ間電流入ルミレ欠ル ＩＤＳと≠−手手回モー４）の関係図、第７図は本発明
による非線形変換を説明するための図、第２図は本発明
の別の構成図、第り図は従来の非線形性を示すダイオー
ドの電流−電圧特性、第１Ｏ図はダイオードによる非線
形変換を説明するための図、第１／図は従来の非線形性
を示す電界効果トランジスターの構成図である。 ／、−弘・・・ソース電極、λ・・・ゲート電極、３２
−よ・・・ドレイン電極、≠、　　／ｌ／ｌ・・・活性
層、夕、／夕・・・チャンネル、乙・・・バッファー層
、７・・・ドープ層。 ｔ、／Ｉ・・・空乏層部分、ヂ°パ非ドープ層、１０°
°゛横変調ドープＩ督、／／ｌｊ＋・・・ソース、／２
，２７・・・ドレイン、／３・・・チャンネルＫ）、／
７・・・（）ａｌＸＡｔｘＡｓ層、／ター　ＧａＡ３層
、２０−・・超格子層、２／・・・チャンネル内のポテ
ンシャルの深い部分、２２・・・チャンネル内のポテン
シャルの浅い部分、２３・・・基板を極、１０／・・・
第１の境界面、１０．２・・・第コの境界面、１０３・
・・第３の境界面、１０グ・・・第≠の境界面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）真性に近い第１の半導体からなる活性層と該第１
   の半導体より禁制帯幅が広い真性に近い第２の半導体か
   らなるバッファー層とが第１の境界面を有し、該第２の
   半導体にｎ型あるいはＰ型の不純物を添加した第３の半
   導体からなるドープ層と真性に近い該第２の半導体から
   なる非ドープ層とが該第１の境界面に沿って交互に周期
   的に配置された横変調ドープ層を形成し、該横変調ドー
   プ層と該バッファー層とが第２の境界面を有し、該活性
   層内の該第１の境界面に接する領域にチャンネルが形成
   されることを特徴とする電界効果トランジスター。
2. （２）真性に近い第１の半導体からなる活性層と該第１
   の半導体より禁制帯幅が広い真性に近い第２の半導体か
   らなるバッファー層とが第１の境界面を有し、該第２の
   半導体にｎ型あるいはＰ型の不純物を添加した第３の半
   導体からなるドープ層と真性に近い該第２の半導体から
   成る非ドープ層とが該第１の境界面に沿って交互に周期
   的に配置された横変調ドープ層を形成し、該横変調ドー
   プ層と該バッファー層とが第２の境界面を有し、該活性
   層内の該第１の境界面に接する部分にチャンネルが形成
   される領域を有し、該活性層の該第１の境界面と反対の
   面側にゲート電極を有し、該ゲート電極の両側にソース
   電極及びドレイン電極を有し、該ゲート電極を入力信号
   端子とし、該ソース電極及び該ドレイン電極を出力信号
   端子とすることを特徴とする周波数逓倍器。