JPS6345734A - 固体電子ビ−ム発生装置 - Google Patents
固体電子ビ−ム発生装置Info
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- JPS6345734A JPS6345734A JP61189396A JP18939686A JPS6345734A JP S6345734 A JPS6345734 A JP S6345734A JP 61189396 A JP61189396 A JP 61189396A JP 18939686 A JP18939686 A JP 18939686A JP S6345734 A JPS6345734 A JP S6345734A
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Landscapes
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、固体電子ビーム発生装置に関するものである
。
。
[従来の技術1
従来から知られている固体電子ビーム発生装置のひとつ
として、例えば米国特許4.’259,678号に開示
された装置がある。この米国特許に開示された装置は、
Si半導体基板上にpn接合を形成し、当該pn接合に
逆電圧を印加し、アバランシェ効果により熱平衡状態よ
りも高いエネルギーをもった電子(以後、ホットエレク
トロンを呼ぶ)を生成し、ホットエレクトロンの有する
運動エネルギーを利用して真空中に電子ビームを取り出
すものである。
として、例えば米国特許4.’259,678号に開示
された装置がある。この米国特許に開示された装置は、
Si半導体基板上にpn接合を形成し、当該pn接合に
逆電圧を印加し、アバランシェ効果により熱平衡状態よ
りも高いエネルギーをもった電子(以後、ホットエレク
トロンを呼ぶ)を生成し、ホットエレクトロンの有する
運動エネルギーを利用して真空中に電子ビームを取り出
すものである。
しかしながら、かかる装置にあっては、アバランシェ効
果により生じるホットエレクトロンのうち、真空準位よ
りも高いエネルギーをもつ割合が少ないため、取り出さ
れる電流量が小さいという問題点があった。
果により生じるホットエレクトロンのうち、真空準位よ
りも高いエネルギーをもつ割合が少ないため、取り出さ
れる電流量が小さいという問題点があった。
従来から知られている第2の固体電子ビーム発生装置は
、特公昭54−3(1274号公報に開示されているよ
うに、GaP半導体基板上に^1XGa H−XI P
(0≦X≦1)からなるpn接合領域を設け、そのp
n接合領域に順方向電圧を印加し、n領域からp領域に
注入された電子を外部に取り出すものである。
、特公昭54−3(1274号公報に開示されているよ
うに、GaP半導体基板上に^1XGa H−XI P
(0≦X≦1)からなるpn接合領域を設け、そのp
n接合領域に順方向電圧を印加し、n領域からp領域に
注入された電子を外部に取り出すものである。
ところが、かかる装置にあっては先に述べた米国特許の
場合に比べてキャリア量を大きくすることができるとい
う利点を有する反面、ホットエレクトロンを形成する領
域がないため、真空中への電子の放出効率が低く、且つ
GaP基板には結晶欠陥が多く良好なpn接合領域が形
成できないという欠点がみられる。
場合に比べてキャリア量を大きくすることができるとい
う利点を有する反面、ホットエレクトロンを形成する領
域がないため、真空中への電子の放出効率が低く、且つ
GaP基板には結晶欠陥が多く良好なpn接合領域が形
成できないという欠点がみられる。
また、上述した2つの従来技術より先に知られている米
国特許3,119,947号には、Si半導体基板上に
npn領域を形成し、両者のn型領域間に電圧を印加さ
せて電子を放出させる装置が提案されている。かかるn
pn型の装置によれば、第1の従来技術として述べた装
置(pn接合を利用した装置)の放出効率が10−6程
度であ、るのに対し、放出効率を10−’程度まで向上
させることが考えられる。
国特許3,119,947号には、Si半導体基板上に
npn領域を形成し、両者のn型領域間に電圧を印加さ
せて電子を放出させる装置が提案されている。かかるn
pn型の装置によれば、第1の従来技術として述べた装
置(pn接合を利用した装置)の放出効率が10−6程
度であ、るのに対し、放出効率を10−’程度まで向上
させることが考えられる。
しかしながら、上記p型領域と電子放出面側のn型領域
は数100人と薄く、かつ、均一に設ける必要があるた
め、その作製が難しく現実的でないという問題点をもっ
ていた。
は数100人と薄く、かつ、均一に設ける必要があるた
め、その作製が難しく現実的でないという問題点をもっ
ていた。
[発明が解決しようとする問題点]
よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、簡易な構成に
より製作工程を容易にすると共に、電子放出効率を十分
に高めた固体電子ビーム発生装置を提供することにある
。
より製作工程を容易にすると共に、電子放出効率を十分
に高めた固体電子ビーム発生装置を提供することにある
。
〔問題点を解決するための手段]
かかる目的を達成するために、本発明では、第1のバン
ドギャップを有するエミッタ領域と、前記第1のバンド
ギャップより狭い第2のバンドギャップを有するベース
領域と、電子放出面を有するコレクタ領域とによりヘテ
ロバイポーラ構成をなす際に、所定材料の混晶比を徐々
に変化させた傾斜層を前記エミッタ領域と前記ベース領
域との間に挿入し、前記エミッタ領域から前記ベース領
域に対して電子を注入すると共に、前記ベース領域およ
び前記コレクタ領域間に逆バイアス電圧を印加して当該
電子を前記電子放出面から放出するものである。
ドギャップを有するエミッタ領域と、前記第1のバンド
ギャップより狭い第2のバンドギャップを有するベース
領域と、電子放出面を有するコレクタ領域とによりヘテ
ロバイポーラ構成をなす際に、所定材料の混晶比を徐々
に変化させた傾斜層を前記エミッタ領域と前記ベース領
域との間に挿入し、前記エミッタ領域から前記ベース領
域に対して電子を注入すると共に、前記ベース領域およ
び前記コレクタ領域間に逆バイアス電圧を印加して当該
電子を前記電子放出面から放出するものである。
[作 用]
広いバンドギャップを有するエミッタ領域から傾斜層を
介して狭いバンドギャップを有するベース領域に電子を
注入し、さらにコレクタ領域に生じている電界で加速し
て十分大なる運動エネルギーを電子に与え、その電子を
コレクタ領域の端面から放出させる。
介して狭いバンドギャップを有するベース領域に電子を
注入し、さらにコレクタ領域に生じている電界で加速し
て十分大なる運動エネルギーを電子に与え、その電子を
コレクタ領域の端面から放出させる。
[実施例1
以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。
第1図は、n型(もしくはn゛型) GaAs基板を用
いた本発明の一実施例を示す断面構成図である。本図中
、1はn型(もしくはn゛型)GaAs基板、2はエミ
ッタとして作用するN型へfl gGa(1−xHAS
層である。ここで、Xシよ八℃の混合比を表す定数であ
り、O<x≦1の値を有する。また、大文字の“N”は
、バンドギャップが広いN型領域であることを表す。3
は、このN型AJlxGa u −w+ As層に酸素
を注入して形成した不活性層である。
いた本発明の一実施例を示す断面構成図である。本図中
、1はn型(もしくはn゛型)GaAs基板、2はエミ
ッタとして作用するN型へfl gGa(1−xHAS
層である。ここで、Xシよ八℃の混合比を表す定数であ
り、O<x≦1の値を有する。また、大文字の“N”は
、バンドギャップが広いN型領域であることを表す。3
は、このN型AJlxGa u −w+ As層に酸素
を注入して形成した不活性層である。
4は、エミツタ層2であるAIl、Ga 1l−XI
Asに含まれるAJ2の混晶比Xを徐々に少なくしてい
きGaAsまで連続的に変化させた傾斜(graded
)層である。
Asに含まれるAJ2の混晶比Xを徐々に少なくしてい
きGaAsまで連続的に変化させた傾斜(graded
)層である。
5は、ベースとして作用するp型GaAs層である。こ
こで、小文字の“p″は、バンドギャップが狭いp型領
域であることを表す。なお、p型GaAs層の代わりに
、 AIlを加えてp型A 112Gti (、−21
As層(0≦z<x)とすることにより、バンドギャッ
プの大きさを制御することも可能である。
こで、小文字の“p″は、バンドギャップが狭いp型領
域であることを表す。なお、p型GaAs層の代わりに
、 AIlを加えてp型A 112Gti (、−21
As層(0≦z<x)とすることにより、バンドギャッ
プの大きさを制御することも可能である。
6は、コレクタとして作用するn型GaへSである。こ
こで、小文字の“n”は、先に述べた”p”と同じく、
バンドギャップが狭いn型領域であることを表す。なお
、n型GaAs層の替わりに、n型Aj2 t”a+1
−tJAs層(0≦t≦1)を用いることも可能である
。
こで、小文字の“n”は、先に述べた”p”と同じく、
バンドギャップが狭いn型領域であることを表す。なお
、n型GaAs層の替わりに、n型Aj2 t”a+1
−tJAs層(0≦t≦1)を用いることも可能である
。
7はコレクタ用電極とのオーミック接触を得るためのn
+型GaAs層である。
+型GaAs層である。
8はコレクタ層6の表面に付着または拡散させた酸化セ
シウム(Cs−0)層であり、電子放出面として作用す
る。このCs−0層の替わりに、C5等のアルカリ金属
と、Cu、Ag、Au、Sb、Bi、Se、As、P、
Te、S; 、0の中の少なくともひとつを含む材料を
付着もしくは拡散させることも可能である。
シウム(Cs−0)層であり、電子放出面として作用す
る。このCs−0層の替わりに、C5等のアルカリ金属
と、Cu、Ag、Au、Sb、Bi、Se、As、P、
Te、S; 、0の中の少なくともひとつを含む材料を
付着もしくは拡散させることも可能である。
9はSiO□等により形成された保護層(絶縁層)、1
0はエミッタ用電極、11はベース用電極、12はコレ
クタ用電極、13はコレクタ層表面から放出された電子
を加速するための外部加速用電極である。
0はエミッタ用電極、11はベース用電極、12はコレ
クタ用電極、13はコレクタ層表面から放出された電子
を加速するための外部加速用電極である。
本実施例はn型(もしくはn ”)GaAs基板上にM
BE(Moleculer Beam Fpitaxy
)装置もしくはMOCVD (Metalorgani
c Chemical VapourDepositi
on)装置等によりN型An GaAs層2を形成した
後、イオン注入装置により酸素イオン注入不活性部3を
作製し、再び傾斜層4.p型GaAs層5、n型GaA
s層6.n0型GaAs層7のエピタキシャル成長を順
次行い、次いでエツチングによりベース電Ji 11を
付着させるための領域を形成する。
BE(Moleculer Beam Fpitaxy
)装置もしくはMOCVD (Metalorgani
c Chemical VapourDepositi
on)装置等によりN型An GaAs層2を形成した
後、イオン注入装置により酸素イオン注入不活性部3を
作製し、再び傾斜層4.p型GaAs層5、n型GaA
s層6.n0型GaAs層7のエピタキシャル成長を順
次行い、次いでエツチングによりベース電Ji 11を
付着させるための領域を形成する。
その後、5i02層(保護層)および各電極10〜12
の形成、ならびにCs−0の拡散層8を形成し、本実施
例の作製を完了する。
の形成、ならびにCs−0の拡散層8を形成し、本実施
例の作製を完了する。
n型GaAs用電極10.12としては、^u−Ge、
Au−Ge−Ni等を、またp型のGaAs用電極1i
としては、^u−5n、Ag−Zn、Au−Be、Au
−Zn等を用いるのが好適である。
Au−Ge−Ni等を、またp型のGaAs用電極1i
としては、^u−5n、Ag−Zn、Au−Be、Au
−Zn等を用いるのが好適である。
次に、第2図に示すエネルギーバンド図を用いて、本実
施例の動作原理を説明する。
施例の動作原理を説明する。
第2図において、実線は熱平衡時のエネルギーレベル[
eV]、点線はバイアス印加時のエネルギーレベル[e
V]を示す。エミツタ層には、ベースへの電流注入効率
を上げるために、広いバンドギャップ材であるAj!
、lGa fl−Ml 八sを用いる。本実施例におい
て、 flの混晶比Xは、良質なペテロ接合が得られる
ようにすると共に、 し−バンドおよびX−バンドの影
響も考慮してX = 0.3 と設定したが、この値に
限定されるものではない。
eV]、点線はバイアス印加時のエネルギーレベル[e
V]を示す。エミツタ層には、ベースへの電流注入効率
を上げるために、広いバンドギャップ材であるAj!
、lGa fl−Ml 八sを用いる。本実施例におい
て、 flの混晶比Xは、良質なペテロ接合が得られる
ようにすると共に、 し−バンドおよびX−バンドの影
響も考慮してX = 0.3 と設定したが、この値に
限定されるものではない。
さらに、エミツタ層2のドープ量は高ドープ(5X10
17〜I X 10”cm−3) として、多くのキ
ャリアがベース層5に注入されるようにしである。
17〜I X 10”cm−3) として、多くのキ
ャリアがベース層5に注入されるようにしである。
このような程度のドープ量になると、縮退状態となり、
フェルミ準位が伝導帯の上に位置する。
フェルミ準位が伝導帯の上に位置する。
エミツタ層の電極lOはn型GaAs基板1の裏面に設
けであるので、高ドープとして、基板での電圧降下を極
力低下させるようにするのが好適である。
けであるので、高ドープとして、基板での電圧降下を極
力低下させるようにするのが好適である。
エミツタ層2とベース層5の間には傾斜層4が挿入され
ているので、A℃の混晶比Xが徐々に減少し、ベース層
5との境界ではx=Oとなる。このような傾斜層4を挿
入することにより、エミツタ層2とベース層5とのへテ
ロ界面には、第2図に示す如く、スパイク等が発生しな
い。このように、スパイクなどの障壁が生じないため、
ベース層5へ数多くのキャリアが注入され、注入効率が
向上する。
ているので、A℃の混晶比Xが徐々に減少し、ベース層
5との境界ではx=Oとなる。このような傾斜層4を挿
入することにより、エミツタ層2とベース層5とのへテ
ロ界面には、第2図に示す如く、スパイク等が発生しな
い。このように、スパイクなどの障壁が生じないため、
ベース層5へ数多くのキャリアが注入され、注入効率が
向上する。
ベース層5としては、狭いバンドギャップ材であるp型
GaAs層を用いる。このベース層5へのドーブニは低
抵抗化のため5 x 10”cm−3とし、且つ、ベー
ス領域での散乱を少なくするためにベース層の膜厚を3
00人にする。
GaAs層を用いる。このベース層5へのドーブニは低
抵抗化のため5 x 10”cm−3とし、且つ、ベー
ス領域での散乱を少なくするためにベース層の膜厚を3
00人にする。
p型GaAsベース層5の上にはn型GaAsコレクタ
層6およびn0型GaAs層7を成長させる。このn+
型GaAs層7の表面には(:s−0が拡散(もしくは
付着)されているため、コレクタ層表面の仕事関数は、
1.4eV程度と低くなっている。先に述べたとおり
、ごの表面層としては、(Cs以外のアルカリ金属+(
Sb、Di、Se、As、P、Te、Cu、Ag、Au
)小勢等を含む材料も使用することができる。
層6およびn0型GaAs層7を成長させる。このn+
型GaAs層7の表面には(:s−0が拡散(もしくは
付着)されているため、コレクタ層表面の仕事関数は、
1.4eV程度と低くなっている。先に述べたとおり
、ごの表面層としては、(Cs以外のアルカリ金属+(
Sb、Di、Se、As、P、Te、Cu、Ag、Au
)小勢等を含む材料も使用することができる。
コレクタ層6へのドープ量はコレクタ電極との接触がオ
ーミックとなり、かつ低抵抗になるように高ドープ(1
x 1018/ cm−3)とする。また、n+型Ga
As層7のドープ量はI X 1019/ cm””程
度とする。
ーミックとなり、かつ低抵抗になるように高ドープ(1
x 1018/ cm−3)とする。また、n+型Ga
As層7のドープ量はI X 1019/ cm””程
度とする。
n型GaAs層6とn0型GaAs層7の合計膜厚は1
000人としたが、何らこの値に限定されるものではな
い。すなわち、電極とのオーミック接触が良好であれば
、この層の膜厚はさらに薄いものが望ましい。これら各
層は、MBE装置もしくはMOCV!l装置等を用いて
成長ささせることにより、良質で且つ均一な膜が形成さ
れる。
000人としたが、何らこの値に限定されるものではな
い。すなわち、電極とのオーミック接触が良好であれば
、この層の膜厚はさらに薄いものが望ましい。これら各
層は、MBE装置もしくはMOCV!l装置等を用いて
成長ささせることにより、良質で且つ均一な膜が形成さ
れる。
次にバイアス印加時の説明を行う(第2図の点線参照)
。エミッタベース間には順方向バイアス電圧を印加し、
ベースコレクタ間には逆方向バイアス電圧し、外部加速
用電極にはコレクタに対して正のバイアスを印加すると
、エミッタからベースへ注入されたキャリア(’H子)
は、ペースコレクタ間の電界により加速され、Cs−0
等が拡散された表面から放出される。放出された電子は
加速用電極15により形成された外部電界よりさらに運
動エネルギーを得る。
。エミッタベース間には順方向バイアス電圧を印加し、
ベースコレクタ間には逆方向バイアス電圧し、外部加速
用電極にはコレクタに対して正のバイアスを印加すると
、エミッタからベースへ注入されたキャリア(’H子)
は、ペースコレクタ間の電界により加速され、Cs−0
等が拡散された表面から放出される。放出された電子は
加速用電極15により形成された外部電界よりさらに運
動エネルギーを得る。
本実施例においては、エミツタ層とベース層の間に傾斜
層が設けられているため、両層の間にはスパイク等の障
壁が生じない。したがって、エミされるキャリア数も増
大し、電子の放出効率は向上する。
層が設けられているため、両層の間にはスパイク等の障
壁が生じない。したがって、エミされるキャリア数も増
大し、電子の放出効率は向上する。
第3図は、半絶縁性基板を用いた第2実施例を示す断面
構成図である。この第2実施例は、第1図に示して第1
実施例と同様の素子をイオン注入技術より作製したもの
である。
構成図である。この第2実施例は、第1図に示して第1
実施例と同様の素子をイオン注入技術より作製したもの
である。
第3図において、21は半絶縁性GaAs基板、22は
エミッタ用電極lOとのオーミック接触を得るためのn
”GaAs層、2はN型^j2 Ga (1−xl A
s (0< x≦1)エミツタ層、4はエミツタ層2か
ら離れるに従ってAIlの混晶比を徐々に減少させた・
傾斜層、5はp型GaAsベース層、6はn型GaAs
コレクタ層、7はコレクタ用電極12とのオーミック接
触を得るためのn4型GaAs層、8は仕事関数を低下
させるために0s−0等を拡散(もしくは付着)処理し
た層である。
エミッタ用電極lOとのオーミック接触を得るためのn
”GaAs層、2はN型^j2 Ga (1−xl A
s (0< x≦1)エミツタ層、4はエミツタ層2か
ら離れるに従ってAIlの混晶比を徐々に減少させた・
傾斜層、5はp型GaAsベース層、6はn型GaAs
コレクタ層、7はコレクタ用電極12とのオーミック接
触を得るためのn4型GaAs層、8は仕事関数を低下
させるために0s−0等を拡散(もしくは付着)処理し
た層である。
本実施例では、半絶縁性GaAs基板21上に、nlG
aAs層22.N型AAGa++−*+^S層2.傾斜
層4゜p型GaAs層5.n型GaAs層6.n”型G
aAs層7を形成した後、p型GaAsベース電極形成
部にBθをイオン注入したp0領域23.ベースエミッ
タ間の絶縁および素子間分離のためにBをイオン注入し
た領域24を形成する。さらに、Sin、保Ri層9を
形成し、コレクタ用電極12およびベース用電極11を
作製する。エミッタ用電極lOについては、nゝ型Ga
As層22に到達するまで穴を掘り、そこにAu−Ge
/Au等の電極を形成する。
aAs層22.N型AAGa++−*+^S層2.傾斜
層4゜p型GaAs層5.n型GaAs層6.n”型G
aAs層7を形成した後、p型GaAsベース電極形成
部にBθをイオン注入したp0領域23.ベースエミッ
タ間の絶縁および素子間分離のためにBをイオン注入し
た領域24を形成する。さらに、Sin、保Ri層9を
形成し、コレクタ用電極12およびベース用電極11を
作製する。エミッタ用電極lOについては、nゝ型Ga
As層22に到達するまで穴を掘り、そこにAu−Ge
/Au等の電極を形成する。
最後に外部加速用電極13の付設と、Cs−0の拡散を
行い、本実施例の作製を完了する。かかる第2実施例は
、先に述べた第1実施例と異なり、p型GaAsベース
層5(第1図参照)までのエツチングなど難しいプロセ
スが不要となるばかりでなく、素子表面が平坦になる等
の利点を有する6第2実施例の動作原理等は第1実施例
と同様であるので、説明は省略する。
行い、本実施例の作製を完了する。かかる第2実施例は
、先に述べた第1実施例と異なり、p型GaAsベース
層5(第1図参照)までのエツチングなど難しいプロセ
スが不要となるばかりでなく、素子表面が平坦になる等
の利点を有する6第2実施例の動作原理等は第1実施例
と同様であるので、説明は省略する。
なお、これまで述べてきた第1実施例および第2実h&
例ではIII −V灰化合物半導体のひとつであるGa
Asを用いて構成したが、かかる材料に限定されること
なく、例えばInGaAsP/ InP系材料を用いる
ことも可能である。これら材料を用いた場合の実施例を
、次の第1表にまとめて示す。
例ではIII −V灰化合物半導体のひとつであるGa
Asを用いて構成したが、かかる材料に限定されること
なく、例えばInGaAsP/ InP系材料を用いる
ことも可能である。これら材料を用いた場合の実施例を
、次の第1表にまとめて示す。
第 1 表
[発明の効果]
以上詳述したとおり、本発明によれば、次に列挙する効
果を得ることができる。
果を得ることができる。
■ エミッタ・ベース間のバンドギャップが異なる構成
(Npn構成)とし、且つエミッタ・ベース間に傾斜層
を介挿させであるので、エミッタからベースに注入され
るキャリア量が増大する。
(Npn構成)とし、且つエミッタ・ベース間に傾斜層
を介挿させであるので、エミッタからベースに注入され
るキャリア量が増大する。
さらに、ベースに注入され・たキャリアは電界により加
速されるので、運動エネルギーを増大させることができ
る。
速されるので、運動エネルギーを増大させることができ
る。
その結果、電子放出効率が格段に向上する。
■ M[lE装置やMO(:VD装置などを用いて、ニ
ミッタ領域およびベース領域を数10人程度のエピタキ
シャル膜とすることができるので、良質かつ均一な層構
成を容易になすことができる。
ミッタ領域およびベース領域を数10人程度のエピタキ
シャル膜とすることができるので、良質かつ均一な層構
成を容易になすことができる。
また、各層の膜厚を薄くできることから、駆動電圧を小
ざくすることができる。
ざくすることができる。
■ 半導体材料を用いて電子ビーム発生装置(デバイス
)を製作することができるので、同一基板上に複数の電
子ビーム発生装置を配列したり、他の機能を有するデバ
イスと結合することが容易に行われる。その結果として
、半導体素子の集積度を上げることが可能となる。
)を製作することができるので、同一基板上に複数の電
子ビーム発生装置を配列したり、他の機能を有するデバ
イスと結合することが容易に行われる。その結果として
、半導体素子の集積度を上げることが可能となる。
また、本発明の一実施例によれば、上記発明の効果に加
えて、次の効果を得ることができる。
えて、次の効果を得ることができる。
イオン注入技術を用いて本発明を実施した場合には、■
エツチングなどのプロセスが不要になる。■素子の表面
が平坦になる。■同一基板上にその他のデバイスを形成
して、集積度を上げることができる。
エツチングなどのプロセスが不要になる。■素子の表面
が平坦になる。■同一基板上にその他のデバイスを形成
して、集積度を上げることができる。
第1図は、本発明の第1実施例を示す断面構成図、
第2図は第1実施例のエネルギー状態を示すエネルギー
バンド図、 第3図は本発明の第2実施例を示す断面構成図である。 1−n型GaAs基板、 2 ・N型An xGa++−x+AS層、3−N型A
ILxGa (1−1+)^3酸素注入不活性層、4・
・・傾斜層、 5・・・p型GaAs層(ベース)、 6− n型GaAs層、 8・・・Cs−0拡散層、 9・・・5i02絶縁層、 1G・・・エミッタ用電極、 11・・・ベース用電極、 12・・・コレクタ用電極、 13・・・外部加速用電極。 −m平衛状籐 一一一一一一一バイアス印力■丹 第2図 手続補正書 昭和62年10月21日
バンド図、 第3図は本発明の第2実施例を示す断面構成図である。 1−n型GaAs基板、 2 ・N型An xGa++−x+AS層、3−N型A
ILxGa (1−1+)^3酸素注入不活性層、4・
・・傾斜層、 5・・・p型GaAs層(ベース)、 6− n型GaAs層、 8・・・Cs−0拡散層、 9・・・5i02絶縁層、 1G・・・エミッタ用電極、 11・・・ベース用電極、 12・・・コレクタ用電極、 13・・・外部加速用電極。 −m平衛状籐 一一一一一一一バイアス印力■丹 第2図 手続補正書 昭和62年10月21日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)第1のバンドギャップを有するエミッタ領域と、前
記第1のバンドギャップより狭い第2のバンドギャップ
を有するベース領域と、電子放出面を有するコレクタ領
域とによりヘテロバイポーラ構成をなす際に、所定材料
の混晶比を徐々に変化させた傾斜層を前記エミッタ領域
と前記ベース領域との間に挿入し、 前記エミッタ領域から前記ベース領域に対して電子を注
入すると共に、前記ベース領域および前記コレクタ領域
間に逆バイアス電圧を印加して当該電子を前記電子放出
面から放出するようにしたことを特徴とする固体電子ビ
ーム発生装置。 2)n型もしくはn^+型GaAs基板または半絶縁性
GaAs基板上に第1のバンドギャップを有するN型A
l_xGa_(_1_−_x_)As層(ここで、0<
x≦1)を形成して前記エミッタ領域とし、 第2のバンドギャップを有するp型 Al_zGa_(_1_−_z_)As層(ここで、0
≦z<x)を形成して前記ベース領域とし、 n型Al_tGa_(_1_−_t_)As層(ここで
、0≦t≦1)を前記コレクタ領域としたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の固体電子ビーム発生装
置。 3)前記コレクタ領域の電子放出面にアルカリ金属成分
を有する材料を拡散もしくは付着させたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の固体電子ビーム発生装置
。 4)前記傾斜層として、Al_xGa_(_1_−_x
_)Asの混晶比xを徐々に変化させたことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の固体電子ビーム発生装置
。 5)前記N型Al_xGa_(_1_−_x_)As層
(ここで、0<x≦1)の所定領域に酸素を注入して不
活性領域を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
2項記載の固体電子ビーム発生装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18939686A JPH07111864B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 固体電子ビ−ム発生装置 |
EP87111709A EP0257460B1 (en) | 1986-08-12 | 1987-08-12 | Solid-state electron beam generator |
DE3751781T DE3751781T2 (de) | 1986-08-12 | 1987-08-12 | Festkörper-Elektronenstrahlerzeuger |
US07/563,852 US5031015A (en) | 1986-08-12 | 1990-08-07 | Solid-state heterojunction electron beam generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18939686A JPH07111864B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 固体電子ビ−ム発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6345734A true JPS6345734A (ja) | 1988-02-26 |
JPH07111864B2 JPH07111864B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16240595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18939686A Expired - Fee Related JPH07111864B2 (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 固体電子ビ−ム発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07111864B2 (ja) |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP18939686A patent/JPH07111864B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07111864B2 (ja) | 1995-11-29 |
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Legal Events
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