JPS63276277A - 半導体負性微分抵抗素子 - Google Patents
半導体負性微分抵抗素子Info
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- JPS63276277A JPS63276277A JP11175987A JP11175987A JPS63276277A JP S63276277 A JPS63276277 A JP S63276277A JP 11175987 A JP11175987 A JP 11175987A JP 11175987 A JP11175987 A JP 11175987A JP S63276277 A JPS63276277 A JP S63276277A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
インジウム砒素（ＩｎＡｓ）を主成分とする３元混晶と
Ｐ型ガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）との接合など所謂
タイプ■の多層構造（第４図（ｂ）参照）においては、
ＩｎＡｓ層が正孔のバリアになるようなＧａＳｂ景子井
戸が形成できる。該バリア中における電子の有効質量が
小さい事実を利用して、大きい共鳴トンネル電流及び大
きいビーク／バレー電流比を有する負性微分抵抗素子に
適した上記半導体４重ヘテロ構造を提案する。
Ｐ型ガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）との接合など所謂
タイプ■の多層構造（第４図（ｂ）参照）においては、
ＩｎＡｓ層が正孔のバリアになるようなＧａＳｂ景子井
戸が形成できる。該バリア中における電子の有効質量が
小さい事実を利用して、大きい共鳴トンネル電流及び大
きいビーク／バレー電流比を有する負性微分抵抗素子に
適した上記半導体４重ヘテロ構造を提案する。
本発明は共鳴トンネル効果を利用した真性抵抗特性の改
善された半導体素子に関する。
善された半導体素子に関する。
最近、化合物半導体のヘテロ接合を用いる新機能素子の
研究が盛んに行われているなかで、共鳴トンネル効果に
よる負性抵抗特性を応用する、共鳴トンネルバリア（Ｒ
ＴＢ）ダイオード、共鳴トンネルホットエレクトロント
ランジスタ（ＲＨＥＴ）等が高速で、且つ新しい機能を
有する素子として期待されている。
研究が盛んに行われているなかで、共鳴トンネル効果に
よる負性抵抗特性を応用する、共鳴トンネルバリア（Ｒ
ＴＢ）ダイオード、共鳴トンネルホットエレクトロント
ランジスタ（ＲＨＥＴ）等が高速で、且つ新しい機能を
有する素子として期待されている。
第２図（ａ）に示すような負性抵抗特性において共鳴ト
ンネル電流のピーク値及び該ピーク値とバレー電流値の
比は重要な素子特性でありこれらの値は大きい方が望ま
しく、例えば ＲＩＩＥＴに利用した場合、より高速で
ノイズマージンのより大きい新機能回路が構成できる。
ンネル電流のピーク値及び該ピーク値とバレー電流値の
比は重要な素子特性でありこれらの値は大きい方が望ま
しく、例えば ＲＩＩＥＴに利用した場合、より高速で
ノイズマージンのより大きい新機能回路が構成できる。
近年における分子ビームエピタキシャル技術の進歩によ
って、従来困難であった共鳴トンネルバリア構造の制作
が可能になり、素子特性の改善や新しい機能素子開発が
促進されている。
って、従来困難であった共鳴トンネルバリア構造の制作
が可能になり、素子特性の改善や新しい機能素子開発が
促進されている。
共鳴トンネルバリア構造として従来、利用されているも
のはガリウム砒素／アルミニウム・ガリウム・砒素（Ｇ
ａＡｓ／Ａ ＩＧａＡｓ）、インジウム・ガリウム・砒
素／インジウム・アルミニウム・砒素（ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＡｌＡｓ）等、所謂タイプＩのヘテロ接合構造に限
られていた。即ち第４図（ａ）に示すように一方の伝導
帯底が他方の価電子帯頂より高エネルギーであるような
ヘテロ接合である。本発明は第４図（ｂ）に示されるタ
イプ■と呼ばれるヘテロ接合、即ち一方の伝導帯底が他
方の価電子帯頂より低エネルギであるようなヘテロ接合
による共鳴トンネルバリア構造に基くものである。ここ
で１は伝導帯底、２は価電子帯頂、３は禁制帯である。
のはガリウム砒素／アルミニウム・ガリウム・砒素（Ｇ
ａＡｓ／Ａ ＩＧａＡｓ）、インジウム・ガリウム・砒
素／インジウム・アルミニウム・砒素（ＩｎＧａＡｓ／
ＩｎＡｌＡｓ）等、所謂タイプＩのヘテロ接合構造に限
られていた。即ち第４図（ａ）に示すように一方の伝導
帯底が他方の価電子帯頂より高エネルギーであるような
ヘテロ接合である。本発明は第４図（ｂ）に示されるタ
イプ■と呼ばれるヘテロ接合、即ち一方の伝導帯底が他
方の価電子帯頂より低エネルギであるようなヘテロ接合
による共鳴トンネルバリア構造に基くものである。ここ
で１は伝導帯底、２は価電子帯頂、３は禁制帯である。
二つのバリヤと一つの量子井戸を備えた四重ヘテロ接合
構造による共鳴トンネル電流の代表的な特性を第２図（
ａ）に示す。 ここで■はピーク電流、■はバレー電流
を示す。Ｇ５Ａｓ ／ ＡｌＧａＡｓ、のヘテロ接合よ
りなる共鳴トンネルバリア構造を有する負性微分抵抗素
子においては共鳴トンネル電流密度のピーク値が２ ｘ
１０’ ｃｍ−２で、ピーク電流とバレー電流の比は
高々５程度である。素子応用の観点からはこれらの値を
まだまだ大きくする必要がある。
構造による共鳴トンネル電流の代表的な特性を第２図（
ａ）に示す。 ここで■はピーク電流、■はバレー電流
を示す。Ｇ５Ａｓ ／ ＡｌＧａＡｓ、のヘテロ接合よ
りなる共鳴トンネルバリア構造を有する負性微分抵抗素
子においては共鳴トンネル電流密度のピーク値が２ ｘ
１０’ ｃｍ−２で、ピーク電流とバレー電流の比は
高々５程度である。素子応用の観点からはこれらの値を
まだまだ大きくする必要がある。
〔問題点を解決するための手段］
前記問題点はインジウム砒素又はインジウム砒素を主成
分とする３元混晶とガリウムアンチモンとの四重ヘテロ
接合より成り、２つのインジウム砒素又はインジウム砒
素を主成分とする３元混晶バリア層と１つのガリウムア
ンチモン量子井戸層、または２つのガリウムアンチモン
バリア層と１つのインジウム砒素又はインジウム砒素を
主成分とする３元混晶量子井戸層を備え、インジウム砒
素又はインジウム砒素を主成分とする３元混晶バリア層
中の電子の量子化準位が両側のガリウムアンチモンの価
電子帯頂よりも高エネルギであるか、又はガリウムアン
チモンバリア層中の正孔の量子化準位が両側のインジウ
ム砒素又はインジウム砒素を主成分とする３元混晶の伝
導電子帯底よりも低エネルギであるエネルギバンド構造
を有し、該量子井戸による共鳴トンネル効果に基く負性
微分抵抗を利用することにより解決される。
分とする３元混晶とガリウムアンチモンとの四重ヘテロ
接合より成り、２つのインジウム砒素又はインジウム砒
素を主成分とする３元混晶バリア層と１つのガリウムア
ンチモン量子井戸層、または２つのガリウムアンチモン
バリア層と１つのインジウム砒素又はインジウム砒素を
主成分とする３元混晶量子井戸層を備え、インジウム砒
素又はインジウム砒素を主成分とする３元混晶バリア層
中の電子の量子化準位が両側のガリウムアンチモンの価
電子帯頂よりも高エネルギであるか、又はガリウムアン
チモンバリア層中の正孔の量子化準位が両側のインジウ
ム砒素又はインジウム砒素を主成分とする３元混晶の伝
導電子帯底よりも低エネルギであるエネルギバンド構造
を有し、該量子井戸による共鳴トンネル効果に基く負性
微分抵抗を利用することにより解決される。
従来のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ、 ＩｎＧａＡｓ／Ｉｎ
ＡｌＡｓヘテロ接合よりなる共鳴トンネルバリア構造の
研究から、バリア中における電子の有効質量が共鳴トン
ネル電流のピーク値及び該ピーク電流値とバレー電流値
の比に大きい影響を与えることが明らかになってきた。
ＡｌＡｓヘテロ接合よりなる共鳴トンネルバリア構造の
研究から、バリア中における電子の有効質量が共鳴トン
ネル電流のピーク値及び該ピーク電流値とバレー電流値
の比に大きい影響を与えることが明らかになってきた。
する。但し、Ｅはバリア上端と電子のエネルギとの差、
ｄはバリア層の厚さ、２πイはブランクの定数（６，６
３ｘｌＯ−”７ ｅｒｇ、ｓ）である。即ち共鳴トンネ
ル電流のピーク値は、電子の有効質量が小さい程大きく
なる。
ｄはバリア層の厚さ、２πイはブランクの定数（６，６
３ｘｌＯ−”７ ｅｒｇ、ｓ）である。即ち共鳴トンネ
ル電流のピーク値は、電子の有効質量が小さい程大きく
なる。
一方、バレー電流は、電子の散乱による寄与が大きいと
考えられている。即ち電子の散乱が小さい程バレー電流
は小さい。一方バリヤ中における電子の散乱では、Ｌ、
Ｏフォノンによるものが支配的であるり、このＬ Ｏ
フォノン放出確率は計算にｌ／ス よれば（ｍ＊）に比例する。即ちバレー電流は。
考えられている。即ち電子の散乱が小さい程バレー電流
は小さい。一方バリヤ中における電子の散乱では、Ｌ、
Ｏフォノンによるものが支配的であるり、このＬ Ｏ
フォノン放出確率は計算にｌ／ス よれば（ｍ＊）に比例する。即ちバレー電流は。
電子の有効質量が小さい程小さくなる。
以上の理由により、電子の有効Ｆａ量の小さいトンネル
バリアを利用することは、共鳴トンネル電流特性の改善
に対し極めて有効である。
バリアを利用することは、共鳴トンネル電流特性の改善
に対し極めて有効である。
本発明はインジウム砒素又はインジウム砒素を主成分と
する３元混晶が、小さい電子有効質量を有すること、又
該化合物半導体を含む共鳴トンネルバリア構造がヘテロ
構造タイプ■を利用することによって実現できることに
着眼して生まれたものである。
する３元混晶が、小さい電子有効質量を有すること、又
該化合物半導体を含む共鳴トンネルバリア構造がヘテロ
構造タイプ■を利用することによって実現できることに
着眼して生まれたものである。
因に、ｍ＊の値は、ＡｌｘＧａ、−ｘＡｓ（ｘ＝０．３
０）、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ に対してそれぞれ０．０
９２ｍ、 、０．０４２ｍ０．０．０２３ｍ、である。
０）、ＧａＳｂ、ＩｎＡｓ に対してそれぞれ０．０
９２ｍ、 、０．０４２ｍ０．０．０２３ｍ、である。
但しｍｏは電子質量である。
第１図に本発明の実施例を示す。
第１図（ａ）は素子の断面構造の模式図であり、第１図
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造を示したものであ
る。
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造を示したものであ
る。
第１図（ａ）において、６はｐ＋ＧａＳｂ基板、１〜５
は６の上に例えば分子ビームエピタキシアル成長法（Ｍ
ＢＥ法）によって形成した例えば下記のような結晶層で
ある。
は６の上に例えば分子ビームエピタキシアル成長法（Ｍ
ＢＥ法）によって形成した例えば下記のような結晶層で
ある。
符号 組成 不純物濃度 厚さくｃｍ−３
） （入） ｌ ｐ−ＧａＳｂ
１．ｘｌＯＩ８ ：Ｂｅ ５０００２ １ｎＡ
ｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）ノンドープ ３１
３ ＧａＳｂ ノンドープ ３１４
１ｎＡｓ、−、Ｓｂｘ （ｘ＝０．０９）ノンドー
プ ３１５ ｐ−ＧａＳｂ １ｘｌＯ
” ：Ｂｅ ５０００７．８は電極金属で、例えば
金・亜鉛／金（ΔＵＺ ｎ ／ Ａ ｕ ）により形成
される。
） （入） ｌ ｐ−ＧａＳｂ
１．ｘｌＯＩ８ ：Ｂｅ ５０００２ １ｎＡ
ｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）ノンドープ ３１
３ ＧａＳｂ ノンドープ ３１４
１ｎＡｓ、−、Ｓｂｘ （ｘ＝０．０９）ノンドー
プ ３１５ ｐ−ＧａＳｂ １ｘｌＯ
” ：Ｂｅ ５０００７．８は電極金属で、例えば
金・亜鉛／金（ΔＵＺ ｎ ／ Ａ ｕ ）により形成
される。
第１図（ｂ）において、ＧａＳｂ層】、及び５に存在す
る正孔に対してＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９
）層２、および４はトンネルバリアとして作用し、Ｇａ
Ｓｂ ｑ３は量子井戸として作用する。
る正孔に対してＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９
）層２、および４はトンネルバリアとして作用し、Ｇａ
Ｓｂ ｑ３は量子井戸として作用する。
９．１０ はともにＩｎＡｓ、−、Ｓｂ、ｃ（ｘ＝０．
０９）層における電子の第一量子化準位（第一サブバン
ド）を表し、１１はＧａＳｂ層における正孔の第一量子
化準位（第一サブバンド）を表している。１２はＧａＳ
ｂの禁制帯幅（０，７３ｅＶ）、１３はＩｎＡｓ、−ｘ
Ｓｂｘ（ｘ＝０．０９）の禁制帯幅（０，３２ｅＶ）、
１４はＧａｒｂＯ価電子帯頂とＩｎＡｓ、−ＸＳｂＸ（
ｘ＝０．０９）の伝導帯底とのエネルギ差（０，３５ｅ
Ｖ）、１５はフェルミエネルギ準位である。ここで、第
一サブバンド９、及び１０がＧａＳｂの価電子帯頂より
も上にあるようにＩｎＡｓ、−ｘＳｂ、 （ｘ＝０．０
９）層２及び４の厚さを選択することが必要である。
０９）層における電子の第一量子化準位（第一サブバン
ド）を表し、１１はＧａＳｂ層における正孔の第一量子
化準位（第一サブバンド）を表している。１２はＧａＳ
ｂの禁制帯幅（０，７３ｅＶ）、１３はＩｎＡｓ、−ｘ
Ｓｂｘ（ｘ＝０．０９）の禁制帯幅（０，３２ｅＶ）、
１４はＧａｒｂＯ価電子帯頂とＩｎＡｓ、−ＸＳｂＸ（
ｘ＝０．０９）の伝導帯底とのエネルギ差（０，３５ｅ
Ｖ）、１５はフェルミエネルギ準位である。ここで、第
一サブバンド９、及び１０がＧａＳｂの価電子帯頂より
も上にあるようにＩｎＡｓ、−ｘＳｂ、 （ｘ＝０．０
９）層２及び４の厚さを選択することが必要である。
第２図は、第１図（ａ）の素子を動作させた場合に得ら
れる電流−電圧特性とその原理を模式的に示したもので
ある。第２図（ａ）に該素子の共鳴トンネル電流の負性
微分抵抗特性を実線で示した。
れる電流−電圧特性とその原理を模式的に示したもので
ある。第２図（ａ）に該素子の共鳴トンネル電流の負性
微分抵抗特性を実線で示した。
点線で示した特性は従来の改善以前の素子特性を表して
いる。■はビーク電流を表すと共に、ピーク電流を与え
るバイアス電圧を表す。又■はバレー電流を表すと共に
、バレー電流を与えるバイアス電圧を表す。第２図（ｂ
）はバイアス条件■に対応するエネルギバンド構造図を
表し、図中の数字は第１図（ｂ）と同一である。■の状
態は共鳴状態で、ｐ−ＧａＳｂ層１のフェルミ準位１５
がＧａＳｂ井戸層３の第一サブバンド１１に一致してお
り大きい電流が流れる。第２図（ｃ）はバイアス条件■
に対応するエネルギバンド構造図を表している。■の状
態は共鳴状態から最もずれた状態で電流は最も小さくな
る。
いる。■はビーク電流を表すと共に、ピーク電流を与え
るバイアス電圧を表す。又■はバレー電流を表すと共に
、バレー電流を与えるバイアス電圧を表す。第２図（ｂ
）はバイアス条件■に対応するエネルギバンド構造図を
表し、図中の数字は第１図（ｂ）と同一である。■の状
態は共鳴状態で、ｐ−ＧａＳｂ層１のフェルミ準位１５
がＧａＳｂ井戸層３の第一サブバンド１１に一致してお
り大きい電流が流れる。第２図（ｃ）はバイアス条件■
に対応するエネルギバンド構造図を表している。■の状
態は共鳴状態から最もずれた状態で電流は最も小さくな
る。
第３図に本発明の他の実施例を示す。
第３図（ａ）は素子の断面構造の模式図であり、第３図
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造を示したものであ
る。
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造を示したものであ
る。
第３図（ａ）において、２８はｎ＋ ＧａＳｂ基板、２
１〜２７は２８の上に例えば分子ビームエピタキシアル
成長法（ＭＢＥ法）によって形成した結晶層である。２
１．２５はｎ型ＩｎＡｓ ＋−８Ｓｂ、 （ｘ＝０．０
９）層で、２６．２７はｎ型ＧａＳｂ層である。２２．
２４はＧａＳｂ バリア層、２３はＩｎＡｓ、−ｘｓ
ｂＸ （ｘ＝０．０９）の量子井戸層である。２９．３
０は電極金属で、例えば金・ゲルマニウム／金（Ａｕ−
Ｇｅ／Ａｕ）により形成される。
１〜２７は２８の上に例えば分子ビームエピタキシアル
成長法（ＭＢＥ法）によって形成した結晶層である。２
１．２５はｎ型ＩｎＡｓ ＋−８Ｓｂ、 （ｘ＝０．０
９）層で、２６．２７はｎ型ＧａＳｂ層である。２２．
２４はＧａＳｂ バリア層、２３はＩｎＡｓ、−ｘｓ
ｂＸ （ｘ＝０．０９）の量子井戸層である。２９．３
０は電極金属で、例えば金・ゲルマニウム／金（Ａｕ−
Ｇｅ／Ａｕ）により形成される。
第３図（ｂ）において３１．３２はＧａＳｂバリア層２
２．２４における正孔の第一サブバンドを表し、３３
はＩｎＡｓ１−８Ｓｂ、 （ｘ＝０．０９）井戸層２
３における電子の第一サブバンドを表している。３４．
３５はそれぞれＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、−、Ｓｂｘ （ｘ
＝０．０９）の禁制帯を、３６はフェルミエネルギ単位
を表している。ここで、第一サブバンド３１及び３２が
ＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）層２３の伝導
帯底よりも下にあるようにＧａＳｂ層２２．２４の厚さ
を選択しなければならない。
２．２４における正孔の第一サブバンドを表し、３３
はＩｎＡｓ１−８Ｓｂ、 （ｘ＝０．０９）井戸層２
３における電子の第一サブバンドを表している。３４．
３５はそれぞれＧａＳｂ、ＩｎＡｓ、−、Ｓｂｘ （ｘ
＝０．０９）の禁制帯を、３６はフェルミエネルギ単位
を表している。ここで、第一サブバンド３１及び３２が
ＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）層２３の伝導
帯底よりも下にあるようにＧａＳｂ層２２．２４の厚さ
を選択しなければならない。
本実施例では、基板ＧａＳｂとの格子整合を得るためＩ
ｎＡｓの代わりにＩｎＡｓ１−ｘＳｂＸ（ｘＪ、０９）
を用いているが電子の有効質量には殆ど差異がない。Ｘ
値が大きくなると電子の有効質量は小さくなる方向であ
るが、ヘテロ構造がタイプ■にとどまる必要上Ｘ値とし
てＯ≦Ｘ ≦０．２の範囲にあることが望ましい。
ｎＡｓの代わりにＩｎＡｓ１−ｘＳｂＸ（ｘＪ、０９）
を用いているが電子の有効質量には殆ど差異がない。Ｘ
値が大きくなると電子の有効質量は小さくなる方向であ
るが、ヘテロ構造がタイプ■にとどまる必要上Ｘ値とし
てＯ≦Ｘ ≦０．２の範囲にあることが望ましい。
また、本実施例におけるＩｎＡｓＳｂ／ＧａＳｂの四重
ヘテロ構造以外でもタイプＨに属する半導体の組合せ１
例えばＩｎＡｓ／ＧａＡｓ’Ｓｂの四重ヘテロ構造より
なる素子においても同様の効果が認められる筈である。
ヘテロ構造以外でもタイプＨに属する半導体の組合せ１
例えばＩｎＡｓ／ＧａＡｓ’Ｓｂの四重ヘテロ構造より
なる素子においても同様の効果が認められる筈である。
以上説明したように本発明によるＩｎＡｓＳｂ／ Ｇａ
Ｓｂヘテロ構造よりなる四重ヘテロ接合共鳴トンネルダ
イオードは、従来のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系ダイオー
ドに比較してピーク電流において約１０倍、ピーク／バ
レー電流比において約４倍の改善をもたらした。例えば
これをＲＩＩＥＴに応用した場合、ノイズマージンのよ
り大きい新機能回路が構成できる。
Ｓｂヘテロ構造よりなる四重ヘテロ接合共鳴トンネルダ
イオードは、従来のＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系ダイオー
ドに比較してピーク電流において約１０倍、ピーク／バ
レー電流比において約４倍の改善をもたらした。例えば
これをＲＩＩＥＴに応用した場合、ノイズマージンのよ
り大きい新機能回路が構成できる。
このように本発明は、共鳴トンネル効果を利用する新し
い半導体素子の進歩に道を開いた。
い半導体素子の進歩に道を開いた。
第１図（ａ）は本発明による素子断面構造の模式第２図
（ｂ）はバイアス条件■に対応するエネルギバンド構造
図、 第２図（Ｃ）はバイアス条件■に対応するエネルギバン
ド構造図、 第３図（ａ）は本発明による素子断面構造の模式第３図
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造図、第４図（ａ）
はヘテロ構造タイプＩのエネルギバンド構造図、 第４図（ｂ）はヘテロ構造タイプＨのエネルギバンド構
造図 である。 図において、 １．５はｐ−ＧａＳｂエピタキシャル層、２．４は１ｎ
Ａｓ、−，５ｂＸ（ｘ＝０．０９）エピタキシャル層３
はＧａＳｂエピタキシャル層、 ６はＰ ” ＧａＳｂ基板、 ７．８は電極金属、 ９．１０はそれぞれ２．４における電子の第一サブバン
ド、 １１は３における正孔の第一サブバンド、１２はＧａＳ
ｂの禁制帯、 １３はＩｎＡｓ、、ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）の禁制
帯、１４はＧａ５ｂＯ価電子帯頂とＩｎＡｓ１−ｘＳｂ
ｘ （ｘ＝０．０９）伝導帯底とのエネルギ差 １５はフェルミエネルギ準位、 ２ｋ ２３．２５はＩｎＡｓ、−ｘＳｂ、 （ｘ＝０．
０９）エピタキシャル層、 ２２．２４．２６．２７はＧａＳｂエピタキシャル層、
２８はｎ” ＧａＳｂ基板 ２９．３０は電極金属、 ３１．３２はそれぞれ２２．２４における正孔の第一サ
ブバンド、 ３３は２３における電子の第一サブバンド、３４はＧａ
Ｓｂの禁制帯、 ３５はＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）の禁制
帯、３６はフェルミエネルギ準位 を示す。 草１因（０，） 草 １ し■（ム） バイアス所行 ■ バイアス呆（隼
■＄２図（ｂ） ＄ ２図（ｃ）ニネノＬギ
バレド′Ｍ＃−滝図 革 ３ 咀（Ｉ））
（ｂ）はバイアス条件■に対応するエネルギバンド構造
図、 第２図（Ｃ）はバイアス条件■に対応するエネルギバン
ド構造図、 第３図（ａ）は本発明による素子断面構造の模式第３図
（ｂ）は該素子のエネルギバンド構造図、第４図（ａ）
はヘテロ構造タイプＩのエネルギバンド構造図、 第４図（ｂ）はヘテロ構造タイプＨのエネルギバンド構
造図 である。 図において、 １．５はｐ−ＧａＳｂエピタキシャル層、２．４は１ｎ
Ａｓ、−，５ｂＸ（ｘ＝０．０９）エピタキシャル層３
はＧａＳｂエピタキシャル層、 ６はＰ ” ＧａＳｂ基板、 ７．８は電極金属、 ９．１０はそれぞれ２．４における電子の第一サブバン
ド、 １１は３における正孔の第一サブバンド、１２はＧａＳ
ｂの禁制帯、 １３はＩｎＡｓ、、ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）の禁制
帯、１４はＧａ５ｂＯ価電子帯頂とＩｎＡｓ１−ｘＳｂ
ｘ （ｘ＝０．０９）伝導帯底とのエネルギ差 １５はフェルミエネルギ準位、 ２ｋ ２３．２５はＩｎＡｓ、−ｘＳｂ、 （ｘ＝０．
０９）エピタキシャル層、 ２２．２４．２６．２７はＧａＳｂエピタキシャル層、
２８はｎ” ＧａＳｂ基板 ２９．３０は電極金属、 ３１．３２はそれぞれ２２．２４における正孔の第一サ
ブバンド、 ３３は２３における電子の第一サブバンド、３４はＧａ
Ｓｂの禁制帯、 ３５はＩｎＡｓ、−ｘＳｂｘ （ｘ＝０．０９）の禁制
帯、３６はフェルミエネルギ準位 を示す。 草１因（０，） 草 １ し■（ム） バイアス所行 ■ バイアス呆（隼
■＄２図（ｂ） ＄ ２図（ｃ）ニネノＬギ
バレド′Ｍ＃−滝図 革 ３ 咀（Ｉ））
Claims (1)
- インジウム砒素又はインジウム砒素を主成分とする３元
混晶とガリウムアンチモンとの四重ヘテロ接合より成り
、２つのインジウム砒素又はインジウム砒素を主成分と
する３元混晶バリア層と１つのガリウムアンチモン量子
井戸層、または２つのガリウムアンチモンバリア層と１
つのインジウム砒素又はインジウム砒素を主成分とする
３元混晶量子井戸層を備え、インジウム砒素又はインジ
ウム砒素を主成分とする３元混晶バリア層中の電子の量
子化準位が両側のガリウムアンチモンの価電子帯頂より
も高エネルギであるか、又はガリウムアンチモンバリア
層中の正孔の量子化準位が両側のインジウム砒素又はイ
ンジウム砒素を主成分とする３元混晶の伝導電子帯底よ
りも低エネルギであるエネルギバンド構造を有し、該量
子井戸による共鳴トンネル効果に基く負性微分抵抗を利
用することを特徴とする半導体負性微分抵抗素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11175987A JPS63276277A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体負性微分抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11175987A JPS63276277A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体負性微分抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63276277A true JPS63276277A (ja) | 1988-11-14 |
Family
ID=14569469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11175987A Pending JPS63276277A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | 半導体負性微分抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63276277A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581239A2 (en) * | 1992-07-31 | 1994-02-02 | Hughes Aircraft Company | Strained interband resonant tunneling negative resistance diode |
| JP2012514345A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | インテル コーポレイション | トンネル電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP11175987A patent/JPS63276277A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581239A2 (en) * | 1992-07-31 | 1994-02-02 | Hughes Aircraft Company | Strained interband resonant tunneling negative resistance diode |
| EP0581239A3 (en) * | 1992-07-31 | 1994-08-17 | Hughes Aircraft Co | Strained interband resonant tunneling negative resistance diode |
| JP2012514345A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | インテル コーポレイション | トンネル電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
| US8686402B2 (en) | 2008-12-30 | 2014-04-01 | Niti Goel | Tunnel field effect transistor and method of manufacturing same |
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